Chương 2.

Chất dẻo nhiệt dẻo

2.1. Polyetylen PE
Nhựa PE là một Polymer nhiệt dẻo, có độ cứng không cao, không có mùi vị. PE
có cấu trúc tinh thể giống như parafin. Độ kết nối không bao giờ đạt 100%. Xen is
anomer section with a null section. Theation between two section on the property into
the method of method and the condition. Phần tử của Polyetylen có sợi cấu trúc, ngoài
ra nó cũng có các nhánh nhóm. Khi các nhánh của nhóm càng nhiều và càng dài thì độ
kết hợp càng kém. Những phần sắp xếp không tự do trong PE sẽ nằm ở định dạng vùng.
Khả năng kết nối nhanh của PE chính là do các mắt xích của nó rất ngắn và chỉ bằng
2,53 A ° (1A = 10-10m) và có độ cân đối cao.
Đặc điểm
- PE thường dưới dạng màng không màu, trong suốt, tấm dày màu trắng sữa. PE
thường bền tới 230-250oC. Từ 300-350oC, PE phân hủy thành các sản phẩm phần tử
thấp. Nếu lớn hơn 350oC thì PE thành chất lỏng. Trong thực tế tồn tại các PE sau:
PELD: Là Polyetylen tỉ trọng thấp, có tỉ trọng 0.93-0.94 g/cm3
PEHD: Là Polyetylen tỉ trọng cao, có tỉ trọng 0.96-0.97 g/cm3
PELLD: Là Polyetylen có mạch tuyến tính, tỉ trọng 0.92-0.93 g/cm3
PEVLD: Là Polyetylen rất nhẹ, với tỉ trọng là 0.91-0.91 g/cm3
- PE là vật liệu mà ở nhiệt độ thường không tan trong dung môi, để tan trong dung
môi thì nhiệt độ  80oC. Vì vậy tất cả các PE không thể dùng dung môi để dán được
mà chỉ dùng phương pháp hàn.
- Chịu được axit loãng và chịu được kiềm ở đủ các nồng độ.
- PE là loại vật liệu hầu như không hút ẩm, mức độ hút ẩm 0.003%.
- Độ co ngót của PE từ 1 – 3% (tới 5%).
- PE là vật liệu cách điện tốt, cơ tính kém, độ dãn dài lớn.
- Dễ bị oxi hoá và chảy lạnh cao, khoảng nhiệt độ làm việc: -150C÷600C.
Ứng dụng:
- PE thường để bọc dây điện.
- PE dùng làm các sản phẩm dân dụng: chậu xô, chai lọ, dùng để bao gói trong
công nghiệp thực phẩm, dùng làm màng và đóng gói ….
- PE cho hầu hết các tia tử ngoại đi qua nên dùng thay thế cho kính trong các nhà
kính trồng cây.
- Dùng chế tạo các loại bánh răng quay với tốc độ cao, lực nhỏ, chủ yếu các bánh
răng trong đầu video, trong radio, máy ghi âm, các chi tiết máy.
- Dùng làm ống nước, ống dẫn khí, làm các dung tích để chứa các vật liệu hoạt
hóa.
Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 6
2.2. Polypropylen PP
Polypropylen là một trong những hdrocarbua không no được nghiên cứu nhiều
nhất. PP được tổng hợp từ propylene. Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất PP là dầu
hỏa.
Đặc điểm:
- PP làm việc được ở 100oC, nhiệt độ nóng chảy 230-260oC, chịu được lạnh đến -
35oC, thường thì PP dễ bị hóa già do đó phải thêm các chất chống hóa già.
- PP rất bền vững trong các môi trường axít, chịu được các dung dịch kiềm, muối,
có tính cách điện tốt, nhưng chịu lạnh kém.
- Tỷ trọng: 0,90 – 0,91 g/cm3, độ co ngót khoản 1 ÷ 2.5%.
- Ở nhiệt độ thường không tan trong dung môi nào cả, ở nhiệt độ lớn hơn 800C tan
trong dung môi: sylen, benzen
- Vật liệu nhẹ, có độ cứng vững và độ bền cao hơn PE.
- Tính chất cơ học của PP phụ thuộc vào phân tử lượng trung bình, vào độ đồng
đều và hàm lượng pha atactic.
Ứng dụng:
Do tính chất cơ học của PP phụ thuộc vào phân tử lượng trung bình, vào độ đồng
đều và hàm lượng pha atactic nên ứng dụng của nó cũng phụ thuộc vào điều này:
- PP thông thường (General homo) để sản xuất các loại vật dụng thông thường.
- Loại PP trùng hợp khối (Block) để sản xuất các vật dụng chất lượng cao, các chi
tiết công nghiệp, các loại van, vỏ ắc quy, điện gia dụng…
- Loại tính năng cơ tính cao (High impact) dùng sản xuất vật dụng chất lượng cao,
chi tiết công nghiệp, điện gia dụng…
- Loại đặc biệt chuyên dùng cho chi tiết sản phẩm công nghiệp, chi tiết nhựa trong
xe máy, ôtô, điện gia dụng, điện tử, hộp thực phẩm, bàn ghế và các sản phẩm có kích
thước lớn khác…
- Loại trong (nhiều pha vô định hình) dùng trong bao bì y tế, bao bì thực phẩm, xi
lanh tiêm, kệ video, sản phẩm đặc biệt cho thực phẩm, không mùi và có độ bóng bề mặt
cao.
2.3. Polyvinil clorit (PVC)
Đặc điểm:
- Tỷ trọng: 1,38 – 1,4 g/cm3
- Độ co ngót: 0,1% và tăng khi trữ lượng chất dẻo hoá tăng.
- Tất cả các PVC đều dạng bột, ít khi tạo hạt, là loại vật liệu không màu, không
mùi, là sản phẩm của vinilclorit.

Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 7

 - PVC là loại vật liệu nhạy nhiệt: Ở 140oC bắt đầu phân hủy trong khi nhiệt độ
nóng chảy của nó là 140-170oC vì thế cần phải cho chất ổn định nhiệt vào, đó là các
oxit vô cơ, hữu cơ, các stearat. Các chất ổn định chiếm 1-2.5%.
- PVC dễ hòa tan trong dung môi, hòa đồng được các chất hóa dẻo.
- PVC khi cháy cho ta ngọn lửa xanh lá cây xám, mùi là mùi khét của HCl.
- PVC chia làm hai loại: PVC mềm và PVC cứng.
- PVC là loại vật liệu có độ bền cơ học cao, chủ yếu chịu nén, dễ bị đập vỡ ở nhiệt
độ thấp, bền với môi trường hoạt hóa, cách điện tốt. Nhưng khi có mặt của chất hóa dẻo
thì tính chất cơ lí hóa của nó giảm theo mức độ tăng của chất hoạt hóa.
Ứng dụng:
- PVC cứng: Dùng làm ống dẫn nước, xăng dầu, dùng trong công nghiệp hóa chất
để vận chuyển chất lỏng thay cho các ống thép, gang…PVC cứng còn dùng để chế tạo
ống dẫn, cánh quạt, bộ chia…trong hệ thống thông gió. Có thể dùng phương pháp hàn
hoặc dán để nối.
- PVC mềm: Dùng trong gia công các sản phẩm màng mỏng, vải giả da, tấm…
2.4. Polystyren (PS)
Là một loại nhựa nhiệt dẻo (Polymer) tên gọi là Polystyren (gọi tắt là PS), được
tạo thành từ phản ứng trùng hợp Styren.
Đặc điểm:
- PS được điều chế từ benzen và etylen.
- Có 2 loại PS là:
PS kính: Là loại trong suốt và cho lọt qua 90% ánh sáng, có cơ tính là cứng và
giòn.
PSHI (Hight Impact): Là vật liệu có độ dai va đập cao.
- PS khi cháy là cháy sáng, có muội, mùi hắc giống mùi khí ga.
- Tỉ trọng của PS là 1.03 – 1.08 g/cm3, độ co ngót thấp 0,2 ÷ 0,5%.
- Đây là vật liệu giòn, trong suốt, có độ cứng bề mặt và cứng vững cao, dễ tan trong
các dung môi ở nhiệt độ thường.
- PS dễ nhuộm màu, thường nhuộm màu sau khi đúc.
- Cách điện tốt, độ ổn định kích thước cao, chịu được axit, kể cả axit đặc, kiềm.
Đây cũng là loại vật liệu dễ tạo xốp, ít hút ẩm, độ bền thời tiết kém.
Ứng dụng:
Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 8
 - Màng PS dùng bọc dây cáp điện, làm tụ điện. Màng PS cũng được dùng làm băng
ghi âm, phim ảnh.
- Copolymer PS với acrilonitril (SAN) (có khoảng 10 – 30 % acrilonitril) có độ
bền hóa học tốt, không độc nên nó được dùng làm các dụng cụ đóng gói thực phẩm, mỹ
phẩm, các bình chứa dầu ăn, ngoài ra nó còn được dùng để tạo sợi vì nó dễ nhuộm màu
và mềm mại.
- Hỗn hợp PS với acrilonitril butadiene (ABS) dùng trong công nghệ đúc phun để
chế tạo vỏ tivi, vỏ máy giặt, vỏ điện thoại, cánh quạt điện, vỏ máy ảnh.
- Nhựa PS (Polystyren) trong lĩnh vực nhựa định hình PS thường được dùng sản
xuất hộp nhựa, ly nhựa, tô chén nhựa, khay nhựa bánh kẹo nhờ vào đặc tính cứng và
giòn, rất nhẹ, dễ tạo hình, sản phẩm cho ra đẹp. Tuy nhiên, đối với sản phẩm từ nhựa PS
tốt nhất là không nên dùng PS để đựng thức ăn nóng (trên 70 độ C) vì ở nhiệt độ cao
lượng Monostyren giải phóng ra lượng lớn sẽ tổn hại đến gan. Do đó, không dùng dùng
khay nhựa từ PS để đựng nước sôi, thức ăn nhiều dầu mỡ, dưa muối, giấm…
2.5. Polyamid (PA)
Đặc điểm:
- PA là sản phẩm cứng có màu trắng đến vàng sáng, chịu va đập, chịu xăng, dầu,
hệ số ma sát thấp. Nếu pha thêm sợi thủy tinh thì nâng cao được nhiệt độ làm việc, mô
đun đàn hồi và ổn định kích thước.
- Các chất oxi hóa HNO3, H2O2, KN2O4, và các chất tẩy trắng có chứa Cl2 tự do
sẽ phá hủy nhanh PA.
- PA bị ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại phân hủy do đó thường dùng với các amin
thơm để làm tăng độ bền ánh sáng.
- Nhiệt độ sử dụng của nó là 80-100oC
Ứng dụng:
- Dùng làm sợi dệt: tất, quần áo, lưới đánh cá, dây thừng, lót trong lốp ôtô,… Vải
PA dùng cho đai trong máy nén, băng tải.
- Dùng làm ổ trượt hay bánh răng vì tải trọng lớn gấp 3 lần bạc đồng, không cần
bôi trơn và có khả năng làm việc trong môi trường nước, dung dịch kiềm, hệ số ma sát
thấp chịu được mài mòn.
- Dùng chế tạo các ống dẫn dầu, xăng. Nếu pha thêm bồ hóng thì độ bền khí quyển
rất cao.
Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 9
 - Dạng PA màng dùng làm bao gói, đệm, lót thiêt bị.
- Kết hợp các loại nhựa khác nhau của nhóm metilit dùng làm keo dán. Keo metilit
poliamid có giá trị trong công nghiệp máy bay, ôtô, in và nhiều lĩnh vực khác.
- Capron (polycaprolactan) dùng làm vòng bi, trục, bánh răng, vòng đệm,… đây là
một dạng của Polyamid.
2.6. Polymetyl metacrilat (PMMA)
Đặc điểm:
- Là loại chất dẻo vô định hình. Có khả năng cho lọt qua 92% ánh sáng thường.
- Là loại vật liệu dễ tan trong dung môi ở nhiệt độ thường nên dễ dàng cho công
nghệ dán.
- Là loại vật liệu có độ cứng bề mặt, độ bền cào xước và độ bóng bề mặt cao. Là
loại vật liệu có độ trong suốt và các tính chất cơ học của nó chỉ đứng sau thủy tinh pha
lê.
- Không bị nát vụn khi va đập, bền với thời tiết, với ánh sáng, chậm lão hóa, bền
với sự thay đổi của nhiệt độ và là vật liệu cách điện tốt. Tuy nhiên vật liệu này ít dùng
cho nghành điện vì rất dễ cháy.
- Cách nhận biết: Khi đốt cháy cho ngọn lửa sáng, có muội, mùi khét hắc và chua
nồng.
- Loại vật liệu này có nhược điểm là độ chảy lạnh cao.
Ứng dụng:
Được dùng để làm thấu kính, chụp đèn, các sản phẩm quang học, kính máy bay,
mặt đồng hồ, đèn đường…
2.7. Polycacbonat (PC)
Đặc điểm:
- Vật liệu này có cấu trúc vô định hình, trong suốt cho lọt qua 91% ánh sáng thường.
- Vật liệu này khó cháy, cháy có muội than, đưa ngọn lửa ra xa thì tắt, ở chỗ cháy
thì giòn, có bụi than, nùi khét hắc, đây là loại vật liệu có khả năng biến dạng tốt. Độ bền
cơ học cao, các chỉ số kéo, nén, uốn cao. Là vật liệu chịu lạnh tốt, đồng thời có nhiệt độ
làm việc gần bằng nhiệt độ làm mềm (140 C).
- Đây là loại vật liệu ít hấp thụ nước, nhiệt độ cũng như độ ẩm ít làm ảnh hưởng
tới kích thước, mô đun đàn hồi của nó.

Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 10

 - PC chịu được môi trường hoạt hóa, từ kiềm mạnh. Là loại vật liệu ít độc hại tới
sức khỏe con người.
- Là loại vật liệu cách điện tốt, rất bền với thời tiết, rất phù hợp với khí hậu nhiệt
đới.
- PC có nhiệt độ làm việc là -45÷140 C, là loại vật liệu bền với nhiệt độ. Có nhiệt
độ nóng chảy là 230÷270 C, độ nhớt khi nóng chảy khá cao nên khó khăn cho việc gia
công.
Ứng dụng:
- Làm các bình nước tinh khiết.
- Làm vỏ các thiết bị điện, điện tử, y tế, điện thoại, dùng trong quang học, làm ống
nhòm, lớp ngoài của đĩa CD, làm kính chống đạn, làm vỏ ngoài của máy rút tiền tự động,
dùng làm các gương cầu…
2.8 Polyoxymetylen (POM)
Đặc điểm:
- POM có tỉ trọng 1.42g/cm3.
- Cách nhận biết: Khi đốt cháy như cồn, ngọn lửa xanh nhạt và có tiếng lép bép,
không muội, mùi khét và cay (do thải ra khí CH2O).
- Là loại vật liệu có tính cơ học gần giống với polyamid: mô đun đàn hồi cao, chịu
ma sát, độ cứng bề mặt cao. Nhưng do ít hút ẩm và cháy đông cứng nên chịu được nhiệt
độ 100÷110 C. Độ ẩm, nhiệt độ ít ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi, hình dáng và kích
thước của chi tiết. Ở nhiệt độ thường không chảy lạnh.
- Là loại vật liệu có độ bền hóa học tốt. Tuy nhiên nếu có độ ẩm hoặc trong môi
trường hoạt hóa nâng lên nhiệt độ ≥100 C thì hay bị phân hủy.
- Khi gia công cần lưu ý:
+ Nhiệt độ của thành xi lanh chỉ nên nung tới 205 C.
+ Vật liệu này nhanh đông cứng nên nhiệt độ của khuôn gần bằng 100 C là lấy
sản phẩm được rồi, không cần hệ thống làm nguội hoàn chỉnh của khuôn.
Ứng dụng:
- Làm bánh răng, ổ trượt như: các bộ truyền ở radio, casset…
- Làm các chi tiết chịu lực, các lò xo, van xả, vỏ hộp.
- Làm các băng tải, đinh vít, đai ốc, các chi tiết máy bơm, rơle, tay gạt cho cần lái
ôtô, bản lề, con lăn…
Bộ môn Tự động hóa thiết kế công nghệ cơ khí 11