Mẫu 1

14/2014/TT-BKHCN

Bộ Khoa học và Công nghệ
Viện nghiên cứu phát triển vật liệu mới

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---------------


.....,ngày .... tháng .... năm....

 

PHIẾU THÔNG TIN

NHIỆM VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐANG TIẾN HÀNH SỬ DỤNG NGÂN SÁCH NHÀ NƯỚC

1

Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu công nghệ gia công nhựa polyetylen khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) làm bán thành phẩm định hướng sử dụng cho các sản phẩm công nghệ cao trên địa bàn Hà Nội

2

3

4

Mã số nhiệm vụ (nếu có): CT03/02-2022-3

5

Tên tổ chức chủ trì: Viện nghiên cứu phát triển vật liệu mới

Họ và tên thủ trưởng:
Địa chỉ: Tỉnh/thành phố:
Điện thoại: Fax:
Website:

6

Cơ quan chủ quản: Bộ Khoa học và Công nghệ

7

Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Hoàng Tuấn Hưng

Họ và tên: Giới tính:
Trình độ học vấn: Chức danh khoa học:
Chức vụ:
Điện thoại: Fax:
Email:

8

Danh sách cá nhân tham gia nhiệm vụ: Nguyễn Quang Huy ThS. Nguyễn Thị Liên Phương KS. Lê Văn Đức TS. Phạm Thu Trang ThS. Lưu Thị Xuyến ThS. Đào Thị Phương Hồng CN. Đỗ Công Hoan CN. Hà Sỹ Quang ThS. Dương Ngô Vụ ThS. Nguyễn Thị Minh Phương PGS. TS. Nguyễn Thanh Tùng TS. Phạm Thị Thu Hà TS. Nguyễn Trung Đức ThS. Nguyễn Thu Hương

9

Mục tiêu nghiên cứu:

10

Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính: Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại phụ gia tới tính năng và chế độ gia công nhựa UHMWPE
Nội dung 3:  Nghiên cứu quy trình biến tính bề mặt nano cacbon làm vật liệu gia cường
Nội dung 4: Nghiên cứu chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE gia cường bằng nano cacbon
Nội dung 5. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE công suất 5 kg/ giờ trên thiết bị đùn 2 trục vít
Nội dung 6: Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo bán thành phẩm từ hạt nhựa composite nền UHMWPE

11

Lĩnh vực nghiên cứu: Vật liệu composite

12

Mục tiêu kinh tế xã hội của nhiệm vụ:

13

Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu của đề tài dựa trên những nghiên cứu mới nhất về chế tạo vật liệu trên cơ sở UHMWPE, các kĩ thuật gia công loại polyme này, các nghiên cứu về sử dụng vật liệu nanocacbon như CNT, GO… làm vật liệu gia cường cho composite.
Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan
- Phương pháp thu thập và xử lý số liệu, tài liệu điều tra khảo sát.
- Phương pháp chuyên gia để đánh giá, lựa chọn vật liệu chế tạo, nguyên lý công nghệ và thiết bị.
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại phụ gia tới tính năng và chế độ gia công nhựa UHMWPE
-  Quá trình tạo mẫu được thực hiện trên thiết bị trộn kín Brabender. Nhựa UHMWPE được trộn với các loại phụ gia khác  nhau (phụ gia quá trình, phụ gia chống oxi hóa) ở các hàm lượng khác nhau. Các mẫu vật liệu được đánh giá cấu trúc và tính năng như: kính hiển vi điện tử quét SEM, xác định momen xoắn, đo tính chất cơ lý, nhiễu xạ tia X...
- Khảo sát ảnh hưởng của các loại phụ gia khác nhau để lựa chọn được loại phụ gia phù hợp cho quá trình gia công nhựa UHMWPE
- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng phụ gia tới tính năng và chế độ gia công nhựa UHMWPE. Kết quả lựa chọn được loại phụ gia và hàm lượng tối ưu cho quá trình gia công nhựa UHMWPE.
Nội dung 3:Nghiên cứu quy trình biến tính bề mặt nano cacbon làm vật liệu gia cường

  • CNT và GO được biến tính bề mặt bằng các phương pháp khác nhau như: sử dụng tác nhân axit (HNO3), sử dụng các chất hoạt động bề mặt, chức hóa bề mặt... nhằm tăng cường khả năng phân tán của chúng trong nhựa nền UHMWPE.
  • Các mẫu vật liệu sau khi biến tính được đánh giá cấu trúc, tính năng và đặc trưng lý hóa như: chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM), nhiễu xạ tia X (XRD), xác định kích thước hạt trung bình...
  • Khảo sát quá trình phân tán của vật liệu gia cường trong nhựa nền UHMWPE. Quá trình tạo mẫu được thực hiện trên thiết bị trộn kín Brabender. Nhựa UHMWPE được trộn với các chất gia cường được biến tính khác nhau và ở các hàm lượng khác nhau. Các mẫu vật liệu được đánh giá cấu trúc và tính năng như: kính hiển vi điện tử quét SEM, xác định momen xoắn, đo tính chất cơ lý, nhiễu xạ tia X...
  • Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất gia cường tới khả năng phân tán của vật liệu gia cường trong nhựa nền UHMWPE, từ đó lựa chọn được hàm lượng chất gia cường tối ưu cho quá trình chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE gia cường bằng nano cacbon.
Nội dung 4: Nghiên cứu chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE gia cường bằng nano cacbon
- Việc chế tạo vật liệu composite UHMWPE/CN là sự kết hợp của những phương pháp kĩ thuật trong tổng hợp hóa học để biến tính bề mặt, chức hóa CNT, GO, kết hợp với các phương pháp gia công chế tạo vật liệu polyme nanocomposite như: trộn hợp nóng chảy trên thiết bị đùn 2 trục vít quay cùng chiều, kết hợp với máy cắt hạt.
- Khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới quá trình chế tạo vật liệu composite và các đặc trưng cấu trúc, tính năng của vật liệu.
- Các mẫu vật liệu được đánh giá đặc trưng cấu trúc, tính năng bằng các phương pháp như phổ hồng ngoại, kính hiển vi điện tử quét SEM, phân tích nhiệt khối lượng TGA, nhiệt lượng quét vi sai DSC, đo tính chất cơ lý, nhiễu xạ tia X, độ cứng, hệ số mài mòn.
Nội dung 5. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE công suất 5 kg/ giờ trên thiết bị đùn 2 trục vít
- Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu composite được thực hiện trên thiết bị ép đùn 2 trục vít quay đồng chiều. Xác định được đơn phối liệu và chế độ công nghệ phù hợp để gia công chế tạo vật liệu composite nền UHMWPE gia cường bằng nano cacbon.
- Các mẫu vật liệu được đánh giá đặc trưng cấu trúc, tính năng bằng các phương pháp như phổ hồng ngoại, kính hiển vi điện tử quét SEM, phân tích nhiệt khối lượng TGA, nhiệt lượng quét vi sai DSC, đo tính chất cơ lý, nhiễu xạ tia X, độ cứng, hệ số mài mòn.
Nội dung 6: Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo bán thành phẩm từ hạt nhựa composite nền UHMWPE
- Việc chế tạo bán thành phẩm UHMWPE/CN được thực hiện trên máy ép tạo tấm với áp lực lên tới 150T để tạo các bán thành phẩm dạng tấm với kích thước thích hợp để tiếp tục gia công thành các sản phẩm khác.
- Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện ép như: nhiệt độ ép, thời gian ép, lực ép, thời gian duy trì áp lực. Kết quả lựa chọn được điều kiện ép tối ưu cho từng mẫu vật liệu composite.
- Sử dụng các phương pháp đặc thù để xác định đặc trưng tính chất, cấu trúc…của các vật liệu thu được như: IR, SEM, TGA, DSC, tính chất cơ lý, hệ số ma sát, hệ số mài mòn….
- Đề tài sử dụng các tiến bộ kĩ thuật hứa hẹn mang tới những kết quả khả quan như: vật liệu có tính chất cơ lý tốt, khả năng chịu mài mòn cao, có tiềm năng phát triển và hoàn thiện để hướng tới ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ cao.

14

Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:

Dạng I: Mẫu (model, maket); Sản phẩm (là hàng hoá, có thể được tiêu thụ trên thị trường); Vật liệu, Thiết bị, máy móc; Dây chuyền công nghệ; Giống cây trồng; Giống vật nuôi và các loại khác.
Vật  liệu composite UHMWPE/CNT bán thành phẩm
Vật  liệu composite UHMWPE/GO bán thành phẩm
Dạng II: Nguyên lý ứng dụng; Phương pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Quy trình công nghệ; Sơ đồ, bản đồ; Số liệu, cơ sở dữ liệu; Báo cáo phân tích; Tài liệu dự báo (phương pháp, quy trình, mô hình,…); Đề án, quy hoạch; Luận chứng kinh tế - kỹ thuật, báo cáo nghiên cứu khả thi và các sản phẩm khác
Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu composite UHMWPE/CNT
Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu composite UHMWPE/GO
Báo cáo khoa học tổng kết thực hiện đề tài; Báo cáo tóm tắt đề tài
Bộ báo cáo các nội dung công việc
Bộ tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm vật liệu composite UHMWPE/CNT dạng tấm
Bộ tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm vật liệu composite UHMWPE/GO dạng tấm
Kỷ yếu hội thảo. Phụ lục. USB
Dạng III:Bài báo; sách chuyên khảo và các sản phẩm khác
01 bài báo liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài

15

Địa chỉ và quy mô ứng dụng dự kiến: Các kết quả nghiên cứu của đề tài là bán thành phẩm dạng hạt nhựa dự kiến được ứng dụng vào sản xuất thử nghiệm, hoàn thiện công nghệ, triển khai trên hệ thống thiết bị hiện của có của công ty TNHH Công nghệ và dịch vụ thương mại Lạc Trung Cơ quan chủ trì đề tài sẽ phối hợp với Sở Công Thương Hà Nội trong việc đưa sản phẩm vào triển khai ứng dụng trên địa bàn Thành phố.

16

Thời gian thực hiện: 0 tháng (từ 01/07/2022 đến 01/06/2024)

17

Kinh phí được phê duyệt: 0 triệu đồng
trong đó:

- Từ ngân sách nhà nước: 0
- Từ nguồn tự có của tổ chức: 0
- Từ nguồn khác: 0

18

Quyết định phê duyệt: số Số 2633/QĐ-UNBD ngày 28/7/2022 ngày 28 tháng Tháng 7 năm 2022

19

Hợp đồng thực hiện: số ngày 01 tháng Tháng 1 năm 1970

XÁC NHÂN CỦA ĐƠN VỊ QUẢN LY NHIỆM VỤ
(Thủ trưởng ký, ghi rõ họ tên và đóng dấu)

NGƯỜI GHI THÔNG TIN
(Ký và ghi rõ họ tên)