Nhựa và Phụ Gia

- Nhựa và Phụ GiaNhựa là một thuật ngữ chung dùng cho vật liệu hữu cơ tổng hợp rắn vô định hình phùhợp cho các quá trình gia công các sản phẩm công nghiệp nhất định.
- Nhựa điển hình làcác polime khối lượng phân tử cao, có thể chứa một số phần tử khác để cải thiện đặctính 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 đượcphân loại dựa vào phương thức hóa học dùng để tổng hợp.I.
- Nhựa PVCPolivinyl clorua (tên IUPAC: Poly(chloroethanediyl)) thường được ký hiệu là PVC, là polimenhiệt dẻo được sử dụng phổ biến thứ 3 trên thế giới, sau polietylen và PP, nhưng là 1 trongnhững sản phẩm đứng đầu thế giới về lợi nhuận.
- Trong tổng lượng PVC được sản xuất hàngnăm trên thế giới, trên 50% được sử dụng trong xây dựng với các ưu điểm, rẻ, bền, dễ dànggia 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 nàycó thể được dùng để sản xuất ra các sản phẩm cuối, chúng cần được phối trộn cùng các phụgia như ổn nhiệt, tác nhân hấp thụ UV, tác nhân bôi trơn, tác nhân hóa dẻo, tác nhân trợ giacông, 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, khácnhau về hình thái học và khối lượng phân tử, phụ thuộc vào mục đích sử dụng.
- Trong côngnghiệp, giá trị K và chỉ số độ nhớt được sử dụng để đặc trưng cho khối lượng phân tử và từ đóbiết được mục đích sử dụng.
- K= 66-68 có thể được dùng gia công các sản phẩm cứng như ốngdẫn nước, ống dẫn dầu, tấm cứng và profile.
- Các sản phẩm có K= 65-71 được sử dụng chocác sản phẩm mềm dẻo như tấm dẻo, sàn nhà, giấy dán tường, vỏ dây cáp điện, ống vòi, vàcác dụng cụ y tế.
- PVC có giá trị K thấp (55-60) được sử dụng cho các sản phẩm phun khuôncủa ống, cút nối, phích cắm điện, thổi chai và các thiết bị chứa khác.PVC ứng dụng cho sản xuất sản phẩm cứngCác loại PVC ứng dụng cho sản phẩm cứng được polime hóa theo phương pháp huyền phùvới tỷ trọng khối cao.
- Giá trị K=66-68.- PVC TPC SG 60- PVC TH-1000- PVC 266 RC- PVC huyền phù HRS-100PVC sản xuất cho các sản phẩm mềmPVC sử dụng cho các sản phẩm dẻo có chỉ số K thuộc khoảng 65-71 có tỷ trọng khối thấp hơnPVC cho sản xuất các sản phẩm dẻo.
- Trên thực tế, một vài loại PVC sử dụng trong sản xuấtcác sản phẩm dẻo cũng có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm rắn.- PVC 266 PS- PVC TH-1000II.
- Nhựa PPPolipropylen hay polipropen (PP) là loại polime nhiệt dẻo, được sản xuất từ propen vàhydrogen.
- Chỉ số chảy (MFR hay MFI) là đại lượng được sử dụng để đặc trưng cho khối lượngphân tử của PP.
- Chỉ số chảy giúp xác định khả năng nóng chảy của nguyên liệu trong suốt quátrình gia công.
- màng, văn phòng phẩm, các phần bằng nhựa của rất nhiều loại dụng cụ khácnhau, dụng cụ thí nghiệm, loa, các phần của động cơ ôtô và các loại giấy bạc khác.PP kéo sợiPP kép sợi ở thị trường Việt Nam có chỉ số chảy phổ biến ở khoảng 3,0-3,5.
- Đây là khoảng chỉsố chảy phù hợp với các máy mọc thiết bị gia công sợi PP tại Việt Nam.
- Các nhà cung cấp PPkéo sợi cho thị trường Việt Nam thì rất đa dạng, mỗi nhà cung cấp có một vài sản phẩm đặctrưng riêng.- PP loại H03G- PP loại PP 500P- PP loại H430- PP loại H5300- PP loại Moplen HP 450 J- PP loại Yuplen H730 FPP tráng màngNhu cầu PP tráng màng ở thị trường Việt nam thấp hơn nhiều so PP kéo sợi.
- Trên 60 triệutấn 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 hóakhác 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 độphân nhánh của nó.
- Đặc tính cơ học của PE phụ thuộc đáng kể một số thông số như vị trí vàloại 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.HDPEHDPE có tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 0.941 g/cm3.
- Mức độ mạch nhánh của HDPE thấp nênlực tương tác phân tử và độ bền chịu kéo lớn.
- HDPE có thể được sản xuất bởi các xúc tácChromium/silica, xúc tác Ziegler-Natta hoặc xúc tác metallocene.
- 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 F00952LLPPELLDPE có tỷ trọng thuộc khoảng g/cm3.
- Nó là Polime mạch thẳng với một lượngđáng kể mạch nhánh ngắn, chủ yếu được sản xuất bởi quá trình copolime hóa giữa etylen vàalpha oleifin mạch ngắn như 1-buten, 1-hexen, 1 octen.
- So với LDPE, có có thể thổiđược màng mỏng hơn với khả năng kháng lại những tác động phá hủy của môi trường tốt hơnnhưng lại không dễ khi gia công.
- LLDPE được sử dụng sản xuất bao bì đặc biệt màng cho cácloại túi và tấm.
- LLDPE được ưu tiên sử dụng trong các loại màng do nó có tính dai, dẻo vàtương đối trong suốt.- LLPPE loại 118W- LLPPE loại 218WB.
- Chất ổn nhiệtPolivinyl clorua (PVC) là nhựa không bền nhiệt, được sản xuất nhờ quá trình polime hóa vinylclorua.
- Phản ứng này tựđộng bắt đầu ở nhiệt độ 100oC tới 180oC, màu nâu bắt đầu xuất hiện sau vài phút.
- Chính vìthế, PVC cần có những chất ổn nhiệt đặc biệt cho quá trình gia công và sử dụng.Sự lựa chọn loại chất ổn nhiệt phụ thuộc vào phương pháp được sử dụng để gia công sảnphẩm cuối (đùn, phun khuôn, khuôn nóng, nhựa hóa), mục đích sử dụng sản phẩm cuối và tínhtương hợp của ổn nhiệt với PVC.
- Chất ổn nhiệt cho ống cứngCác 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 nênphổ biến đối ngược lại với việc sử dụng ngày càng tăng của ổn kim loại nặng.
- Thực tế trên thịtrường Việt Nam, ổn chì vẫn được sử dụng phổ hơn nhiều so ổn Ca/Zn vì khả năng ổn cao vàchi phí thấp.- Ổn KN-500H- SK - 205 NH2.
- LLDPE được ưu tiên sử dụng trong các loại màng do nó có tính dai, dẻo vàtương đối trong suốt.- SF – 650 NC3.
- Chất bôi trơnChất bôi trơn kiểm soát đặc tính ma sát và bám dính của nhựa trong suốt quá trình gia công vàsử dụng.
- Chất bôi trơn cũng đồng thời cải thiện sự phân tán của bột màu và chất độn trongnhựa, giúp sản phẩm có màu đồng nhất, không có các hạt màu vón cục, kết tủa.
- Sự phân tántốt 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 trơntrong giúp giảm ma sát giữa các phân tử polime trong suốt quá trình nóng chảy của nhựa vàchuyển thành dạng nóng chảy.
- Như vậy, chúng giúp giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trìnhdẻo hóa, giảm độ nhớt nóng chảy, cải thiện đặc tính chảy, cải thiện đầu ra của máy gia công vàcho 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 kimloại nóng trong quá trình gia công.
- Điều này giúp giảm mài mòn giữa polime nóng chảy và kimloại, cải thiện đặc tính chảy.
- Nó cũng cải thiện độ bóng, độ phẳng và sự đều đặn của bề mặtsản phẩm.Hoạt tính của tác nhân bôi trơn phụ thuộc và độ phân cực của nó.
- Các phân tử phân cực đóngvai trò chất bôi trơn trong đối các polime phân cực như PVC và là chất bôi trơn ngoài đối cácpolime 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 tácnhân 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 đượcoxi 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 glucerolmonooleat hoặc dầu paraffin.1.
- Các muối và este của axit stearat được gọi là stearat.Các stearat có trong mỡ và dầu của động, thực vật.
- Axit stearic được sản xuất bằng cách chiết mỡ động thực vật với nước ở áp suất và nhiệtđộ cao, tạo các hydrolysis của triglycerit.
- Nó có thể được thu hồi từ quá trình hydro hóa một sốdầu thực vật không bão hòa.
- PE WaxLoại PE wax phổ biến nhất là PE wax áp suất cao (chiếm hơn 70% tổng lượng PEwax).
- Những PE wax này được sản xuất giống như nhựa PE áp suất ao, ở áp suất cao, nhiệtđộ tăng dần trong sự có mặt của các tác nhân tạo gốc.
- Giống như những loại wax khác, chúngcó khối lượng phân tử thấp hơn 1 cách đáng kể so với các loại nhựa tương ứng.
- Phạm vi củakhối lượng phân tử được điều chỉnh trong suốt quá trình polime hóa nhờ việc cho thêm các tácnhân điều chỉnh.
- Khối lượng phân tử của PE wax thuộc khoảng begin_of_the_skype_highlighting end_of_the_skype_highlighting g/mol.- PE Wax loại H110- PE Wax loại W11113.
- Tác nhân chịu va đậpMột 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, đặcbiệt ở nhiệt độ thấp.
- Ngược lại với tác nhân hóa dẻo, tác nhân chịu va đập phải không đượclàm giảm mà làm tăng nhiệt độ biến dạng nhiệt.
- Các tiêu chuẩn khác để lựa chọn tác nhân chịuva 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 CPEđược 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 31354.
- Bột nởCác loại nhựa thường được chuyển thành dạng xốp nhờ sử dụng tác nhân nở vật lý hoặc hóahọc với khối lượng gần như không đổi và đặc tính cách điện được cải thiện.
- Ngày nay, các tácnhân nở hóa học phổ biến hơn nhiều so tác nhân nở vật lý.
- Các tác nhân nở thông thườngkhông hòa tan trong polime mà trải qua quá trình phân hủy nhiệt hoặc phản ứng hóa học, cungcấp 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 phảixảy ra ở 1 khoảng nhiệt độ hẹp (5 – 15oC).2.
- 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 trongpolime.Bột nở phổ biến trên thị trường Việt Nam là bột nở AC (Azodicarbonamide).
- Nhiệt độ phân hủy có thể được giảm thấp hơn tới 155oCkhi 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 ACđược sử dụng trong PVC, polyolefin, polistyren, ABS, poliamide, poli (phenlylen oxit), Acrylat vàcác loại nhựa khác.Lượng dùng bột nở phụ thuộc và loại sản phẩm xốp cần sản xuất.- Bột nở AC- Bột nở AC 700F5.
- Trợ gia côngChất trợ gia công ACR là copolime của acrylic.
- Chức năng quan trọng nhất của trợ gia côngACR là cải thiện quá trình gia công và thúc đẩy sự nóng chảy của hỗn hợp PVC để thu đượctrạng 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 kháchhàng.
- 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 2016.
- Chất hoá dẻoChất hóa dẻo là chất mà khi được đưa vào vật liệu, nó giúp cải thiện độ dẻo, khả năng làm việcvà khả năng căng phồng.
- Chất hóa dẻo có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy, nhiệt độ chuyểntrạng thái thấp hơn, modul đàn hồi của sản phẩm thấp hơn.
- Các tác nhân dẻo hóa là các hợpchất hữu cơ trơ với áp suất hơi thấp, với đa số các este, là những tác nhân tương tác vật lý vớicác 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 đãđược 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 họcChất 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 ởvùng xanh tím của bước sóng sau 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 trongnhựa, bền nhiệt trong suốt quá trình gia công và kháng di chuyển.
- Chúng được sử dụng trongrất nhiều loại nhựa, với hàm lượng thuộc khoảng .
- khi được sử dụng cùng vớiTiO2, đặc biệt là dạng rutile, chúng cần được sử dụng với hàm lượng cao hơn.
- Sử dụng quáhàm lượng sẽ tạo màu trên sản phẩm cuối.
- Chất tăng trắng quang học cũng có thể được sửdụng như chất hòa tan trong chất độn hoặc chất hóa dẻo dưới dạng masterbatch.- Chất tăng trắng quang học

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt