Nhựa là một thuật ngữ chung dùng cho vật liệu hữu cơ tổng hợp rắn vô định hình phù hợp cho các quá trình gia công các sản phẩm công nghiệp nhất định. Nhựa điển hình là các polime khối lượng phân tử cao, có thể chứa một số phần tử khác để cải thiện đặc tính sử dụng hoặc để giảm chi phí.

 

Để có thể phân biệt được các loại nhựa khác nhau, người ta phải tiến hành phân loại chúng. Nhựa thường được phân loại dựa trên cấu trúc hóa học. Ngoài ra, chúng cũng có thể được phân loại dựa vào phương thức hóa học dùng để tổng hợp.

I. Nhựa PVC

Polivinyl clorua (tên IUPAC: Poly(chloroethanediyl)) thường được ký hiệu là PVC, là polime nhiệt dẻo được sử dụng phổ biến thứ 3 trên thế giới, sau polietylen và PP, nhưng là 1 trong những sản phẩm đứng đầu thế giới về lợi nhuận. Trong tổng lượng PVC được sản xuất hàng năm trên thế giới, trên 50% được sử dụng trong xây dựng với các ưu điểm, rẻ, bền, dễ dàng gia công, lắp đặt. Toàn bộ các ứng dụng còn lại chiếm chưa đến 50%.

PVC thu được từ các quá trình polime hóa là PVC chưa được biến đổi. Trước khi các PVC này có thể được dùng để sản xuất ra các sản phẩm cuối, chúng cần được phối trộn cùng các phụ gia như ổn nhiệt, tác nhân hấp thụ UV, tác nhân bôi trơn, tác nhân hóa dẻo, tác nhân trợ gia công, tác nhân tăng cứng, chống va đập, chất độn, tác nhân chống cháy, bột nở,…

PVC chỉ là tên chung, thông thường mỗi nhà sản xuất cung cấp một dòng sản phẩm riêng, khác nhau về hình thái học và khối lượng phân tử, phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Trong công nghiệp, giá trị K và chỉ số độ nhớt được sử dụng để đặc trưng cho khối lượng phân tử và từ đó biết được mục đích sử dụng. K= 66-68 có thể được dùng gia công các sản phẩm cứng như ống dẫn nước, ống dẫn dầu, tấm cứng và profile. Các sản phẩm có K= 65-71 được sử dụng cho các sản phẩm mềm dẻo như tấm dẻo, sàn nhà, giấy dán tường, vỏ dây cáp điện, ống vòi, và các dụng cụ y tế. PVC có giá trị K thấp (55-60) được sử dụng cho các sản phẩm phun khuôn của ống, cút nối, phích cắm điện, thổi chai và các thiết bị chứa khác.

PVC ứng dụng cho sản xuất sản phẩm cứng

Các loại PVC ứng dụng cho sản phẩm cứng được polime hóa theo phương pháp huyền phù với tỷ trọng khối cao. Giá trị K=66-68.

– PVC TPC SG 60

– PVC TH-1000

– PVC 266 RC

– PVC huyền phù HRS-100

PVC sản xuất cho các sản phẩm mềm

PVC sử dụng cho các sản phẩm dẻo có chỉ số K thuộc khoảng 65-71 có tỷ trọng khối thấp hơn PVC cho sản xuất các sản phẩm dẻo. Trên thực tế, một vài loại PVC sử dụng trong sản xuất các sản phẩm dẻo cũng có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm rắn.

– PVC 266 PS

– PVC TH-1000

Xem thêm:

• Các thao tác cần lưu ý khi sử dụng máy phay là gì?
• Máy siết bu lông đẹp, chính hãng giá rẻ hấp dẫn
• Phụ gia trượt Antislip

II. Nhựa PP

Polipropylen hay polipropen (PP) là loại polime nhiệt dẻo, được sản xuất từ propen và hydrogen. Chỉ số chảy (MFR hay MFI) là đại lượng được sử dụng để đặc trưng cho khối lượng phân tử của PP. Chỉ số chảy giúp xác định khả năng nóng chảy của nguyên liệu trong suốt quá trình gia công. PP có chỉ số chảy cao giúp các khuôn được điền đầy 1 cách dễ dàng trong quá trình phun khuôn hoặc thổi khuôn. Tuy nhiên khi chỉ số chảy tăng, một vài đặc tính hóa học như độ bền va đập sẽ giảm.

PP được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: bao bì, công nghiệp dệt (dây chão, thảm, …), màng, văn phòng phẩm, các phần bằng nhựa của rất nhiều loại dụng cụ khác nhau, dụng cụ thí nghiệm, loa, các phần của động cơ ôtô và các loại giấy bạc khác.

PP kéo sợi

PP kép sợi ở thị trường Việt Nam có chỉ số chảy phổ biến ở khoảng 3,0-3,5. Đây là khoảng chỉ số chảy phù hợp với các máy mọc thiết bị gia công sợi PP tại Việt Nam. Các nhà cung cấp PP kéo sợi cho thị trường Việt Nam thì rất đa dạng, mỗi nhà cung cấp có một vài sản phẩm đặc trưng riêng.

– PP loại H03G

– PP loại PP 500P

– PP loại H430

– PP loại H5300

– PP loại Moplen HP 450 J

– PP loại Yuplen H730 F

PP tráng màng

Nhu cầu PP tráng màng ở thị trường Việt nam thấp hơn nhiều so PP kéo sợi. Các chủng loại của PP tráng màng cũng kém phong phú hơn. Chỉ số chảy của PP tráng màng thì không nằm trong một khoảng hẹp như PP kéo sợi mà có phạm vi rộng hơn.

– PP loại FC 94121

III. Nhựa PE

Polietylen (PE) hay Polieten (tên IUPAC: Polieten hay polimetylen) là một loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng chủ yếu cho các sản phẩm hàng tiêu dùng (đặc biệt túi mua sắm). Trên 60 triệu tấn PE được sản xuất hàng năm trên toàn thế giới.

PE được sản xuất thông qua quá trình polime hóa eten theo nhiều phương pháp polime hóa khác nhau. Mỗi phương pháp sản xuất này cho một loại PE khác nhau.

PE được phân loại thành nhiều chủng loại khác nhau chủ yếu dựa trên tỷ trọng và mức độ phân nhánh của nó. Đặc tính cơ học của PE phụ thuộc đáng kể một số thông số như vị trí và loại mạch nhánh, cấu trúc tinh thể và khối lượng phân tử.

+ PE khối lượng phân tử siêu cao (UHMWPE)

+ PE khối lượng phân tử siêu thấp (ULMWPE hay PE -wax)

+ PE khối lượng phân tử cao (HMWPE)

+ PE tỷ trọng cao (HDPE)

+ Cross-linked PE tỷ trọng cao (HDXLPE)

+ Cross-linked PE (PEX hay XLPE)

+ PE khối lượng phân tử trung bình (MDPE)

+ PE khối lượng phân tử thấp (LDPE)

+ PE mạch thẳng, khối lượng phân tử thấp (LLDPE)

+ PE tỷ trọng rất thấp (VLDPE).

Trong 10 loại PE trên, các loại HDPE, LDPE và LLDPE được sử dụng rộng rãi nhất.

HDPE

HDPE có tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 0.941 g/cm3. Mức độ mạch nhánh của HDPE thấp nên lực tương tác phân tử và độ bền chịu kéo lớn. HDPE có thể được sản xuất bởi các xúc tác Chromium/silica, xúc tác Ziegler-Natta hoặc xúc tác metallocene. Việc lựa chọn xúc tác và các điều kiện phản ứng. HDPE được sử dụng để sản xuất các sản phẩm và bao bì như bình sữa, chai bột giặt, hộp đựng bơ, thùng đựng rác, ống dẫn nước.

– HDPE loại F00952

LLPPE

LLDPE có tỷ trọng thuộc khoảng 0,915-0,925 g/cm3. Nó là Polime mạch thẳng với một lượng đáng kể mạch nhánh ngắn, chủ yếu được sản xuất bởi quá trình copolime hóa giữa etylen và alpha oleifin mạch ngắn như 1-buten, 1-hexen, 1 octen. LLDPE có độ bền kéo cao hơn so LDPE, nó có khả năng kháng va đập và đâm thủng cao hơn LDPE. So với LDPE, có có thể thổi được màng mỏng hơn với khả năng kháng lại những tác động phá hủy của môi trường tốt hơn nhưng lại không dễ khi gia công. LLDPE được sử dụng sản xuất bao bì đặc biệt màng cho các loại túi và tấm. LLDPE được ưu tiên sử dụng trong các loại màng do nó có tính dai, dẻo và tương đối trong suốt.

– LLPPE loại 118W

– LLPPE loại 218W

B. Phụ gia cho ngành nhựa

I. Các hạt độn Taical

II. Chất ổn nhiệt

Polivinyl clorua (PVC) là nhựa không bền nhiệt, được sản xuất nhờ quá trình polime hóa vinyl clorua. Khi gia nhiệt, nó sinh ra HCl và polietylen và nhanh chon bị biến màu. Phản ứng này tự động bắt đầu ở nhiệt độ 100oC; tới 180oC, màu nâu bắt đầu xuất hiện sau vài phút. Chính vì thế, PVC cần có những chất ổn nhiệt đặc biệt cho quá trìng gia công và sử dụng.

Sự lựa chọn loại chất ổn nhiệt phụ thuộc và phương pháp được sử dụng để gia công sản phẩm cuối (đùn, phun khuôn, khuôn nóng, nhựa hóa), mục đích sử dụng sản phẩm cuối và tính tương hợp của ổn nhiệt với PVC. Các công nghệ và quy tắc biến đổi rất lớn.

1. Chất ổn nhiệt cho ống cứng

Các loại chất ổn nhiệt rắn và ổn hỗn hợp thường được sử dụng trong sản xuất ống cứng. Trước đây, Ổn chì được sử dụng phổ biến, nhưng ngày nay dòng ổn Ca – Zn đang dần trở nên phổ biến đối ngược lại với việc sử dụng ngày càng tăng của ổn kim loại nặng. Thực tế trên thị trường Việt Nam, ổn chì vẫn được sử dụng phổ hơn nhiều so ổn Ca/Zn vì khả năng ổn cao và chi phí thấp.

– Ổn KN-500H

– SK – 205 NH

2. Ổn nhiệt cho cút nối, ống nối

LLDPE có tỷ trọng thuộc khoảng 0,915-0,925 g/cm3. Nó là Polime mạch thẳng với một lượng đáng kể mạch nhánh ngắn, chủ yếu được sản xuất bởi quá trình copolime hóa giữa etylen và alpha oleifin mạch ngắn như 1-buten, 1-hexen, 1 octen. LLDPE có độ bền kéo cao hơn so LDPE, nó có khả năng kháng va đập và đâm thủng cao hơn LDPE. So với LDPE, có có thể thổi được màng mỏng hơn với khả năng kháng lại những tác động phá hủy của môi trường tốt hơn nhưng lại không dễ khi gia công. LLDPE được sử dụng sản xuất bao bì đặc biệt màng cho các loại túi và tấm. LLDPE được ưu tiên sử dụng trong các loại màng do nó có tính dai, dẻo và tương đối trong suốt.

– SF – 650 NC

3. Ổn nhiệt cho profile

– SKP – 210

4. Ổn nhiệt cho dây cáp điện

– SK – 500EC

III. Chất bôi trơn

Chất bôi trơn kiểm soát đặc tính ma sát và bám dính của nhựa trong suốt quá trình gia công và sử dụng. Chất bôi trơn cũng đồng thời cải thiện sự phân tán của bột màu và chất độn trong nhựa, giúp sản phẩm có màu đồng nhất, không có các hạt màu vón cục, kết tủa. Sự phân tán tốt hơn của chất độn giúp cải thiện giới hạn chảy và đặc tính của vật liệu.

Chất bôi trơn được phân thành 2 loại: chất bôi trơn trong và chất bôi trơn ngoài. Chất bôi trơn trong giúp giảm ma sát giữa các phân tử polime trong suốt quá trình nóng chảy của nhựa và chuyển thành dạng nóng chảy. Như vậy, chúng giúp giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trình dẻo hóa, giảm độ nhớt nóng chảy, cải thiện đặc tính chảy, cải thiện đầu ra của máy gia công và cho phép gia công ở các điều kiện khó khăn.

Chất bôi trơn ngoài giảm ma sát và sự kết dính của polime nóng chảy với bề mặt khuôn kim loại nóng trong quá trình gia công. Điều này giúp giảm mài mòn giữa polime nóng chảy và kim loại, cải thiện đặc tính chảy. Nó cũng cải thiện độ bóng, độ phẳng và sự đều đặn của bề mặt sản phẩm.

Hoạt tính của tác nhân bôi trơn phụ thuộc và độ phân cực của nó. Các phân tử phân cực đóng vai trò chất bôi trơn trong đối các polime phân cực như PVC và là chất bôi trơn ngoài đối các polime không phân cực như poliolefin và ngược lại.

Lượng dùng tác nhân bôi trơn phụ thuộc vào sản phẩm cuối. PVC cứng thường yêu cầu tác nhân bôi trơn trong qua trình gia công (hàm lượng 1-4 %) và thường sử dụng kết hợp cả 2 loại. Sự lựa chọn chất bôi trơn dựa vào chất ổn nhiệt, ví dụ: axit stearic dùng với ổn chì, axit 12-hydoxystearic dùng với ổn Ba-Ca, glycerol mono-stearat, montan wax hoặc PE wax đã được oxi hóa được sử dụng với ổn thiếc, hỗn hợp các este của axit béo sử dụng với ổn Ca/Zn,… Nhựa PVC dẻo yêu cầu ít tác nhân hóa dẻo hơn (0,5%) và thường là dạng lỏng như glucerol monooleat hoặc dầu paraffin.

1. Axit Stearic

Axit stearic (Tên IUPAC: octadecanoic acid) là một axit béo bão hòa, có dạng sáp rắn, công thức hóa học C17H35COOH. Các muối và este của axit stearat được gọi là stearat.

Các stearat có trong mỡ và dầu của động, thực vật. Một nguồn thu hồi stearic quan trọng là dầu cọ. Axit stearic được sản xuất bằng cách chiết mỡ động thực vật với nước ở áp suất và nhiệt độ cao, tạo các hydrolysis của triglycerit. Nó có thể được thu hồi từ quá trình hydro hóa một số dầu thực vật không bão hòa. Axit stearic thương mại là một hỗn hợp của axit stearic và axit palmitic.

– Axit stearic lo ại Palmac 1600

– Axit stearic 1810

– Axit stearic 1801

– Axit stearic 1806

2. PE Wax

Loại PE wax phổ biến nhất là PE wax áp suất cao (chiếm hơn 70% tổng lượng PE wax). Những PE wax này được sản xuất giống như nhựa PE áp suất ao, ở áp suất cao, nhiệt độ tăng dần trong sự có mặt của các tác nhân tạo gốc. Giống như những loại wax khác, chúng có khối lượng phân tử thấp hơn 1 cách đáng kể so với các loại nhựa tương ứng. Phạm vi của khối lượng phân tử được điều chỉnh trong suốt quá trình polime hóa nhờ việc cho thêm các tác nhân điều chỉnh. PE wax áp suất cao thường có một phần tinh thể, do đó chứa các mạch nhánh ngắn như etyl, butyl. Khối lượng phân tử của PE wax thuộc khoảng 3000 – 20 000begin_of_the_skype_highlighting 3000 – 20 000end_of_the_skype_highlighting g/mol.

– PE Wax loại H110

– PE Wax loại W1111

3. Tác nhân chịu va đập

Một số lượng lớn các loại nhựa như PVC, polyolefin hay polistyren có độ cứng cao nhưng giòn. Do đó cần sử dụng tác nhân chịu va đập (impact modifier) để cải thiện độ bền chịu va đập, đặc biệt ở nhiệt độ thấp. Ngược lại với tác nhân hóa dẻo, tác nhân chịu va đập phải không được làm giảm mà làm tăng nhiệt độ biến dạng nhiệt. Các tiêu chuẩn khác để lựa chọn tác nhân chịu va đập dựa trên hiệu quả kháng thời tiết và tính trong suốt của nó.

Tác nhân chống va đập là các loại copolime với nhiệt độ chuyển trạng thái thủy tinh thấp. Chúng được phân tán như một pha riêng biệt trong nhựa nhiệt dẻo.

Tác nhân chịu va đập chỉ được sử dụng cho nhựa cứng, lượng dùng tối đa là 5%. Nếu CPE được sử dụng thì lượng dùng tốt nhất là 3-5 %. Còn đối TiO2, lượng dùng thích hợp là 1-2 %. Khi dùng MBS, lượng dùng phù hợp nhất là 3-5% tổng khối lượng hỗn hợp.

– TiO­2 loại KA – 100

– TiO2 loại BA01-01

– TiO2 loại R902

– CPE 135A

– CPE Weipren 3135

4. Bột nở

Các loại nhựa thường được chuyển thành dạng xốp nhờ sử dụng tác nhân nở vật lý hoặc hóa học với khối lượng gần như không đổi và đặc tính cách điện được cải thiện. Ngày nay, các tác nhân nở hóa học phổ biến hơn nhiều so tác nhân nở vật lý. Các tác nhân nở thông thường không hòa tan trong polime mà trải qua quá trình phân hủy nhiệt hoặc phản ứng hóa học, cung cấp các sản phẩm khí.

Các tiêu chuẩn quan trọng đối với bột nở là:

1. Nhiệt độ phân hủy của chúng phải phù hợp nhiệt độ của quá trình gia công nhựa (150-250oC). Sự phân hủy cần được diễn ra tự phát, chỉ thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt rất ít, và cần phải xảy ra ở 1 khoảng nhiệt độ hẹp (5 – 15oC).

2. Khí cần được sinh ra với hiẹu suất cao (100 – 225 ml/g), không độc, không dễ cháy và không ăn mòn.

3. Các sản phẩm phân hủy rắn cần không gây ảnh hưởng tới quá trình gia công.

4. Chúng nên có kích thước hạt bé, sự phân bố kích thước hạt hẹp và dễ dàng phân tán trong polime.

Bột nở phổ biến trên thị trường Việt Nam là bột nở AC (Azodicarbonamide). Bột nở AC có nhiệt độ phân hủy 205-215 oC, thể tích khí 220 ml/g, khí thu được thường gồm N2, CO (tỷ lệ khoảng 2:1), và một lượng nhỏ khí NH3, CO2. Nhiệt độ phân hủy có thể được giảm thấp hơn tới 155oC khi sử dụng chất kích nở. Các chất kích nở có thể là các hơpk chất của kim loại (như ZnO, ZnSt, hệ Ba-Zn và K-Zn hoặc muối chì) hoặc các hợp chất hữu cơ (như axit, ure). Bột nở AC được sử dụng trong PVC, polyolefin, polistyren, ABS, poliamide, poli (phenlylen oxit), Acrylat và các loại nhựa khác.

Lượng dùng bột nở phụ thuộc và loại sản phẩm xốp cần sản xuất.

– Bột nở AC

– Bột nở AC 700F

5. Trợ gia công

Chất trợ gia công ACR là copolime của acrylic. Chức năng quan trọng nhất của trợ gia công ACR là cải thiện quá trình gia công và thúc đẩy sự nóng chảy của hỗn hợp PVC để thu được trạng thái nóng chảy ở nhiệt độ thấp nhất có thể, đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối.

Trợ gia công ACR có rất nhiều loại, có thể đáp ứng được các yêu cầu khác nhau của khách hàng. Ở thị trường Việt Nam, phổ biến một số loại trợ gia công ACR như: ACR 401, ACR 201, PA-20, P551J,…

– Chất trợ gia công loại ACR 401

– Chất trợ gia công loại ACR 201

6. Chất hoá dẻo

Chất hóa dẻo là chất mà khi được đưa vào vật liệu, nó giúp cải thiện độ dẻo, khả năng làm việc và khả năng căng phồng. Chất hóa dẻo có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy, nhiệt độ chuyển trạng thái thấp hơn, modul đàn hồi của sản phẩm thấp hơn. Các tác nhân dẻo hóa là các hợp chất hữu cơ trơ với áp suất hơi thấp, với đa số các este, là những tác nhân tương tác vật lý với các polime cao tạo thành các một thể đồng nhất.

Loại chất hóa dẻo phổ biến trên thị trường Việt Nam là DOP (dioctyl phthalat) và Paraffin đã được clo hóa. DOA (Dioctyl Adipate) cũng được sử dụng tại Việt Nam, nhưng lượng dùng rất ít.

Lượng dùng của chất hóa dẻo phụ thuộc vào loại chất hóa dẻo và yêu cầu của sản phẩm cuối.

– Clo parafin S52 Trung Quốc

– Clo prafin loại 150X

– Dầu DOP (Diocthyl phthalat)

7. Chất tăng trắng quang học

Chất tăng trắng quang học tăng cường độ trắng sáng cho các loại nhựa có màu vàng nhạt. Chúng hấp thụ các tia UV và phát xạ một phần năng lượng thu được dưới dạng huỳnh quang ở vùng xanh tím của bước sóng sau 10-7 – 10-9 s.

Tiêu chuẩn quan trọng đối chất tăng trắng quang học là màu sắc của bước sóng được phát xạ (hơi xanh, hơi lục hoặc hơi đỏ) và độ bền sáng của chúng. Chúng cũng cần được hòa tan trong nhựa, bền nhiệt trong suốt quá trình gia công và kháng di chuyển. Chúng được sử dụng trong rất nhiều loại nhựa, với hàm lượng thuộc khoảng 0,005 – 0,1 %; khi được sử dụng cùng với TiO2, đặc biệt là dạng rutile, chúng cần được sử dụng với hàm lượng cao hơn. Sử dụng quá hàm lượng sẽ tạo màu trên sản phẩm cuối. Chất tăng trắng quang học cũng có thể được sử dụng như chất hòa tan trong chất độn hoặc chất hóa dẻo dưới dạng masterbatch.

– Chất tăng trắng quang học

8. Chất chống tia UV

Chất hóa dẻo là chất mà khi được đưa vào vật liệu, nó giúp cải thiện độ dẻo, khả năng làm việc và khả năng căng phồng. Chất hóa dẻo có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy, nhiệt độ chuyển trạng thái thấp hơn, modul đàn hồi của sản phẩm thấp hơn. Các tác nhân dẻo hóa là các hợp chất hữu cơ trơ với áp suất hơi thấp, với đa số các este, là những tác nhân tương tác vật lý với các polime cao tạo thành các một thể đồng nhất.

Loại chất hóa dẻo phổ biến trên thị trường Việt Nam là DOP (dioctyl phthalat) và Paraffin đã được clo hóa. DOA (Dioctyl Adipate) cũng được sử dụng tại Việt Nam, nhưng lượng dùng rất ít.

Lượng dùng của chất hóa dẻo phụ thuộc vào loại chất hóa dẻo và yêu cầu của sản phẩm cuối.

– Chất chống tia UV 531

Nguồn: Online Magazine

Mọi thông tin chi tiết về nhựa và phụ gia cũng như giá thành. Quý khách vui lòng liên hệ qua thông tin:

Công ty Cổ phần Song Mã Việt ©

• Địa chỉ: L3.06-OT04, Vinhomes Central Park, 208 Nguyễn Hữu Cảnh, P22, Quận Bình Thạnh, TPHCM
• Hotline: 1900 63 67 80
• Email: cskh@songmaviet.com
• Website: www.songmaviet.com