Mỗi loại nhựa PP, PE, PVC, PC, PA,… đều có những đặc tính riêng và phù hợp với mục đích sử dụng trong đời sống và sản xuất khác nhau. Vì vậy, việc tìm hiểu các đặc tính của nhựa cũng như ứng dụng của chúng là điều hết sức quan trọng. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu một số loại nhựa hay sử dụng trong các ngành kỹ thuật và đời sống hàng ngày.
Cấu trúc phân tử của nhựa PP
Những đặc tính của nhựa PP có thể kể đến như:
● Tính bền cơ học cao: Đây là loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo khá cứng. Độ dẻo dai ở đây được hiểu là khả năng biến dạng của một loại vật liệu không đàn hồi mà không bị vỡ. Chính vì vậy, PP không bị kéo dãn dài vì được chế biến thành sợi và xé rách dễ dàng khi bị cắt hoặc thủng 1 lỗ nhỏ trên bề mặt vật liệu.
● Tính chất vật lý đặc trưng: Polypropylene không mùi, không vị và không độc hại. Khi đốt cháy, vật liệu tạo ngọn lửa màu xanh nhạt và có mùi giống cao su. PP có độ bóng trên bề mặt cao, là vật liệu lý tưởng phục vụ trong lĩnh vực in ấn
Nhựa PP có độ bền cơ học cao
● Bền vững với nhiệt: PP chịu được nhiệt độ nóng chảy ≈165oC
. Tuy nhiên, PP không dẻo bằng PE mà lại cứng, có độ bền chắc. Tấm nhiệt PP chỉ có thể chịu được nhiệt độ dài hạn là 100oC và ngắn hạn là 130oC. Đối với quy trình tái chế nhựa PP, nhiệt độ nóng chảy phải ở mức 250oC.
● Khả năng cách điện tốt: PP có điện trở cao nên khả năng cách điện rất tốt. Điều này lý giải tại sao vật liệu này thường được ứng dụng trong việc sản xuất các linh kiện điện tử.
● Khả năng truyền sáng: Bản chất của Polypropylene là loại nhựa có cấu trúc trong suốt nhưng lại được sản xuất với màu đục tự nhiên. PP có thể sử dụng trong các công trình để truyền sáng, tạo nên giá trị thẩm mỹ đẹp, nhưng khả năng này khá tương đối. Nếu muốn truyền sáng đạt hiệu quả hơn, chất liệu Acrylic hay Polycarbonate là lựa chọn thay thế hoàn hảo.
Cấu trúc phân tử PE (Polyethylene)
Dựa vào tỷ trọng của Polyethylene có trong kết cấu mà loại nhựa này cũng được phân thành nhiều loại khác nhau như: VLDPE (PE có tỷ trọng rất thấp), LDPE (PE có tỷ trọng thấp), MDPE (PE có tỷ trọng trung bình), HDPE (tỷ trọng PE cao). Một số đặc tính của nhựa PE có thể kể đến như sau:
● Tính chất vật lý điển hình của nhựa dẻo: Polyethylene có thể chống thấm nước và hơi nước tốt nhưng khả năng chống thấm khí và dầu mỡ lại rất kém. Đặc tính của nhựa PE chính là có tính dẻo dai vượt trội, độ bền kéo tốt nhưng lại có độ bền cơ học không tốt, dễ bị trầy xước bề mặt.
PE được ứng dụng để sản xuất các vật dụng phổ biến trong đời sống như bao bì, túi xách, chai lọ, thùng đựng,…
● Tính chất hóa học như hidrocacbon không no: Đặc tính của nhựa PE là không tan trong nước và các loại rượu. Chúng có độ ổn định hóa học cao, không tạo phản ứng với các dung dịch axit, kiềm.
● Khả năng chịu nhiệt cao: Nhiệt độ nóng chảy của PE là Tm ≈ 120°C. Ở nhiệt độ này, PE dễ dàng tạo hình và được đưa vào nhiều ứng dụng công nghiệp như bọc dây điện, màng nhựa, cuộn. Nhiệt độ hóa thủy tinh là Tg ≈ -100°C.
Phản ứng trùng hợp tạo nên PVC
Đây là loại vật liệu có lịch sử dài nhất được ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất.
PVC là loại nhựa có giá thành rẻ, được sử dụng nhiều trong ngành vật liệu xây dựng với những đặc tính của chất dẻo sau:
● Tính chất vật lý của PVC:
– Nhựa Polyvinyl clorua có tính dẻo tốt, khả năng đàn hồi cao, không dễ bị uốn gãy. Nhưng khả năng chống bào mòn của PVC tương đối yếu.
– Khả năng chống cháy, cách điện tốt nên thường được ứng dụng trong các loại vật liệu phục vụ cho lĩnh vực viễn thông như dây cáp điện, màng nhựa gia dụng,…
– PVC không bền với nhiệt. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, vật liệu có thể sản sinh ra các chất độc hại và làm biến đổi màu sắc của nhựa.
● Tính chất hóa học ổn định: Nhựa PVC có khả năng kháng hóa chất tối ưu, chống được sự ăn mòn của thủy ngân và tia UV. Vì tính chất này, PVC được ứng dụng trong sản xuất các đường ống chống ăn mòn hay đường ống dẫn dầu cực kỳ hữu ích.
Nhựa PVC được sử dụng phổ biến trong đời sống
Cấu trúc phân tử PC
● Cách điện, chống mài mòn tốt: Dù môi trường thời tiết khắc nghiệt, đặc tính của nhựa Polycarbonate được ứng dụng trong công nghiệp có tuổi thọ kéo dài lên đến 20 năm. Khả năng cách điện tuyệt đối đảm bảo người dùng an tâm khi sử dụng.
Nhựa PC được ứng dụng phổ biến trong các công trình công nghiệp
Công thức hóa học của nhựa PA
Nhựa PA ( Polyamide – Polyamit) hay còn gọi là “nylons”, nổi bật với độ cứng cao, độ bền tốt, khả năng chống ăn mòn tốt, chịu nhiệt độ thấp, dễ gia công, độ trơn bóng cao, không độc, dễ pha màu. Loại nhựa này làm việc tốt trong nền nhiệt từ -40 độ C tới 110 độ C, mà không bị biến dạng hay hư hại đến kết cấu sản phẩm.
Nhựa Polyamide là sản phẩm nhựa được biết đến và sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường hiện nay. PA (Polyamit) có hiệu suất tốt, rất cứng, thậm chí ở nhiệt độ thấp và có độ cứng bề mặt cao, sốc cơ học thấp, chống ăn mòn. Kết hợp với các đặc tính này cùng với đặc điểm cách điện và tính chất hóa học, sản phẩm đã trở thành vật liệu có mức thông dụng cao.
Chất liệu này có nhiều dòng khác nhau như: PA 6, PA 66, PA11, PA12…. phân biệt khác nhau về tính chất vật lý là chủ yếu. Nhờ sở hữu những ưu điểm vượt trội, nên PA được ứng dụng trong việc chế tạo các linh kiện cũng như cấu trúc cơ học của các thiết bị. Thường được sản xuất theo quy cách dạng tấm hoặc dạng thanh.
Nhựa PA có một số ưu điểm nổi trội sau:
- Làm việc tốt trong nền nhiệt từ -40 độ C tới 110 độ C trong thời gian dài, mà không ảnh hưởng đến kết cấu hay hình dạng chất liệu. Chất liệu chỉ bị nóng chảy nếu nhiệt độ đạt đến ngưỡng 240 độ C.
- Độ cứng HB 90, do đó khả năng chống lại lực ép của vật liệu khá tốt.
- Sản phẩm có khả năng cách điện tốt.
- Có khả năng tự bôi trơn do hệ số ma sát chỉ bằng 0.1. Do đó chất liệu này thường được ứng dụng trong việc thiết kế các bạc đỡ của các chi tiết cơ khí.
- An toàn khi sử dụng làm vật liệu bọc hay đựng thực phẩm
- Dễ in và nhuộm, hệ số ma sát thấp
- Độ bền trong dung môi hữu cơ của hạt PA tốt nên cực kỳ an toàn khi sử dụng với các loại thực phẩm.
- Có tính giảm sốc và giảm tiếng ồn.
- Bền, nhẹ, dễ gia công
Đặc tính nhựa PA
Nhựa nhiệt rắn Bakelite
Đặc tính của nhựa nhiệt rắn là chịu được nhiệt độ nung lên đến 100oC. Nhựa nhiệt rắn có đặc tính của nhựa là giòn và không dễ tạo hình như nhựa nhiệt dẻo.
Trong phân loại nhựa, nhựa nhiệt rắn có thể được xem là một trong số ít vật liệu không thể tái sản xuất.
Nhựa cứng
Nhựa cứng (Nguồn: Mica Alu)
PC (Polycarbonate)
Nhiệt độ nóng chảy của PC là 235 – 275oC, nhiệt độ chịu lạnh là -100oC. PC được tạo hình khác nhau với các đặc tính của nhựa phù hợp với nhu cầu của người sử dụng.
Các loại PC thường được thấy trong ứng dụng công nghiệp là tôn nhựa lấy sáng, mái che, mái che giếng trời,…
POM (Polyoxymethylene)
POM nóng chảy ở khoảng 190 – 230oC, có đặc tính của nhựa là dẻo dai, độ đàn hồi tốt.
Đặc tính của nhựa POM được ứng dụng trong rất nhiều ngành sản xuất như cơ khí, thiết bị gia dụng, linh kiện điện tử.
