Chất dẻo là gì? Thành phần của chúng gồm những gì? Và cách thức phân loại ra sao? Đây có thể là các câu hỏi mà nhiều người trong lĩnh vực sản xuất đang tìm kiếm câu trả lời. Hãy xem qua bài viết sau đây của In Bình Minh để khám phá các giải đáp cho mình nhé.
Bài viết dưới đây sẽ mang đến cho mọi người mọi thông tin chi tiết về chất dẻo mà không phải ai cũng biết. Hãy cùng website Chuyên cà phê tìm hiểu ngay nào.
Chất dẻo là gì?
Chất dẻo, còn gọi là nhựa, là một hợp chất cao phân tử được ứng dụng làm nguyên liệu trong sản xuất các vật phẩm phục vụ cuộc sống thường nhật, từ ống dẫn điện, áo mưa,… đến các sản phẩm công nghiệp thiết yếu trong đời sống hiện đại của con người.
Chất dẻo là các vật liệu có thể biến dạng dưới tác động của nhiệt độ và áp suất, đồng thời duy trì hình thái này sau khi ngừng tác dụng. Loại vật liệu này được dùng rộng rãi để thay thế cho các sản phẩm bằng da, vải, kim loại, gỗ, và thủy tinh bởi tính bền bỉ, nhẹ, khó vỡ và sự đa dạng về màu sắc bắt mắt.
Nhựa thường là những hợp chất nhân tạo được tạo ra từ các sản phẩm hóa dầu.
Các yếu tố cấu thành chất nhựa
Các thành phần trong chất nhựa bao gồm: Chất kết dính hay còn gọi là polymer, chất độn (bột vô cơ, hữu cơ, sợi, và vảy), chất hóa dẻo, chất làm cứng nhanh cùng chất tạo màu. Bên cạnh đó, cấu trúc và đặc tính của chất nhựa cũng chịu ảnh hưởng của những cấu tử khác.
Trong ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng từ chất dẻo, polime đóng vai trò như một chất kết dính, được tạo ra thông qua quá trình tổng hợp các monomer.
Đa số chất nhựa đều bao gồm các polyme hữu cơ. Phần lớn các polyme này bắt nguồn từ những chuỗi chỉ gồm nguyên tử cacbon hoặc kết hợp với oxy, lưu huỳnh, nitơ. Để tạo ra đa dạng tính chất và đặc tính của chất nhựa, các nhóm phân tử khác nhau đã được kết nối với mạch cacbon tại những vị trí phù hợp.
Sự can thiệp khéo léo như thế này giúp biến chất này thành nguyên liệu quan trọng cho các vật dụng sinh hoạt và công nghiệp – một thành phần không thể thiếu trong cuộc sống ngày nay.
Phụ gia đa dạng
Như đã đề cập ở trên, hầu hết các loại chất dẻo đều có chứa các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ khác nhau. Hàm lượng chất phụ gia có thể từ 0% đối với các polymer sử dụng trong điện tử học cho đến hơn 50%. Trung bình, chất phụ gia chiếm khoảng 20% theo khối lượng của polymer.
– Chất độn thường có dạng như bột, sợi vải và vảy. Các dạng bột như thạch anh, đá phấn, talc và bột từ các chất hữu cơ khác giúp chất dẻo có nhiều đặc tính quý giá như chịu nhiệt tốt, chống axit,… Ngoài ra, chúng còn có thể làm tăng độ cứng, kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí sản xuất.
– Các sợi độn như amiăng và sợi thủy tinh thường được sử dụng rộng rãi để gia tăng độ bền, khả năng chịu nhiệt và chịu va đập cho chất dẻo, đồng thời làm giảm tính giòn.
– Các loại chất độn dạng vẩy (chẳng hạn như vải bông, giấy, vải thuỷ tinh, hay dăm bào gỗ,…) cũng góp phần gia tăng độ bền cho chất dẻo.
– Các chất tạo màu cho chất dẻo phải có màu sắc đồng nhất, bền vững theo thời gian và không bị đổi màu khi tiếp xúc với ánh sáng. Thường ứng dụng là các loại bột màu hữu cơ và vô cơ như đất son, ultra marin, oxit chì, và oxit crôm,…
– Chất xúc tác giúp giảm thời gian làm rắn chắc chất dẻo, chẳng hạn như trong trường hợp fenol-formaldehyde, vôi và urotropin thường được sử dụng.
– Chất ổn định đóng vai trò duy trì cấu trúc và đặc tính của chất dẻo, ngăn ngừa sự thay đổi theo thời gian bằng cách cản trở sự lão hóa sớm trước tác động của ánh sáng mặt trời, không khí, nhiệt độ và các yếu tố khác.
– Chất bôi trơn như stearin, axit oleic,… được sử dụng để ngăn nhựa dẻo bám vào khuôn. Ngoài ra, để chế tạo nhựa xốp, người ta còn dùng chất tạo rỗng để hình thành các lỗ hổng trong vật liệu nhựa.
Phân loại chất dẻo
Dựa trên tính chất của chất dẻo, do polyme và nhiệt độ quy định, người ta chia chất dẻo thành hai nhóm:
Phân loại theo ảnh hưởng của nhiệt độ
– Nhựa nhiệt rắn: Được hình thành từ các hợp chất cao phân tử và có khả năng chuyển đổi thành cấu trúc không gian ba chiều khi chịu tác động của phản ứng hóa học hoặc nhiệt độ, và sau đó không thể nóng chảy hay hòa tan trở lại.
– Nhựa nhiệt dẻo: Đây là loại nhựa trở nên lỏng khi bị đun nóng đến nhiệt độ chảy nhất định và sẽ cứng lại khi nhiệt độ giảm xuống.
– Vật liệu đàn hồi: Là loại nhựa có khả năng co giãn tương tự như cao su
4Phân loại chất dẻo theo mục đích sử dụng
– Nhựa kỹ thuật: Được biết đến với các đặc tính vật lý vượt trội hơn so với các loại nhựa thông thường, loại nhựa này thường được sử dụng trong sản phẩm công nghiệp như PC, PA,…
– Nhựa thông dụng: Đây là loại nhựa được tiêu thụ với số lượng lớn bởi có giá thành hợp lý, thường thấy trong các đồ dùng hàng ngày, ví dụ như: PP, PE, nhựa PET, PS, PVC hoặc nhựa ABS,…
– Nhựa chuyên dụng: Đây là các loại nhựa tổng hợp được thiết kế đặc thù cho từng mục đích cụ thể.
Đặc điểm của chất dẻo
Vậy đặc điểm của chất dẻo là gì? Chất dẻo có khả năng chống ăn mòn. Ngoài ra, nó còn bền bỉ khi tiếp xúc với dung dịch axit và kiềm yếu. Một số loại chất dẻo (như polietilen, poliisobutileno, polistiron, polyvinyl chloride) thậm chí có thể chịu được cả dung dịch axit, muối và kiềm đặc. Chính vì thế, chất dẻo được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, ngành hóa chất, hệ thống thoát nước và ngành điện.
– Thông thường, vật liệu này không dẫn nhiệt tốt. Tuy vậy, khả năng dẫn nhiệt của chất dẻo bọt và chất dẻo khí còn kém hơn.
– Nhựa có khả năng được nhuộm đa dạng màu sắc. Khi dùng những loại phẩm màu bền, chúng có thể duy trì màu sắc lâu dài, do đó không cần sơn lại định kỳ.
– Nhờ khả năng tạo hình phong phú, chất dẻo có thể được chế tác thành các sản phẩm đa dạng hoặc có hình dáng phức tạp thông qua các phương pháp rót, ép, và đùn.
Chất liệu nhựa có những loại nào?
Polyetylen
Là loại nhựa có cấu trúc tinh thể, lượng pha tinh thể biến đổi dựa trên mức độ xử lý.
Polyetylen được ứng dụng như thế nào:
– Lớp vỏ cuốn quanh dây điện và dây cáp từ PE sở hữu khả năng cách điện vượt trội, ống dẫn bằng PE chống ăn mòn, có sức cản nhỏ khi chất lỏng luân chuyển, dễ dàng lắp đặt và chịu lạnh xuất sắc,…
– Màng và tấm PE được sử dụng để đóng gói hàng hóa, cũng như bảo vệ máy móc và các linh kiện máy móc
– Chế tạo các khinh khí cầu, áo mưa, mái che,…
– Sản phẩm đúc phun: Đây là kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng để chế tạo các sản phẩm định hình từ vật liệu Polyetylen.
Polystyrene PS
Tất cả các dạng Polystyrene đều có phạm vi nhiệt độ gia công từ 150 – 250 độ C, đây là một đặc điểm thuận lợi cho công nghệ đúc phun.
Ứng dụng của PS: Nhựa PS có thể được gia công dễ dàng bằng cách đúc phun để tạo ra các sản phẩm định hình.
– Công nghệ ép đùn tạo ra các sản phẩm như băng, ống, thanh, màng và sợi
– Polystyrene được đặc trưng bởi các lỗ hổng chứa không khí bên trong, có khả năng cách nhiệt kém, do đó thường được sử dụng để cách nhiệt cho hệ thống ống dẫn nước trong máy lạnh.
– Nhựa xốp PS kết hợp với bột than và bột kim loại sẽ được sử dụng để hấp thụ các tần số âm thanh cực cao.
Chất dẻo loại Polypropylene PP
Đây là một loại nhựa tinh thể, có nhiệt độ xử lý dao động từ 200 đến 280 độ C.
PP được ứng dụng như thế nào:
– Chế tạo các mặt hàng thông dụng, đồ dùng gia đình, vật phẩm chất lượng vượt trội,…
– Những thành phần trong thiết bị công nghiệp, các loại van, lớp vỏ của ắc quy,…
– Các bộ phận nhựa trong xe máy, xe hơi, đồ nội thất sang trọng, thiết bị điện tử, hộp đựng thực phẩm sử dụng trong ngành Y tế, thực phẩm và xy-lanh tiêm
Chất dẻo Polyvinyl Chloride PVC
PVC đã được làm mềm và các polymer có khoảng nhiệt độ gia công từ 150 đến 200 độ C. Vật liệu có khả năng phát sinh khí acid khi cháy, do đó cần giám sát kỹ lưỡng.
Sự sử dụng của PVC:
– PVC cứng thường được sử dụng để phủ lên bề mặt gỗ, kim loại và bê tông trong các thiết bị và bể chứa.
– Quá trình đùn và cán liên tục thường xuyên được áp dụng để gia công tấm PVC và ống dẫn cứng. Trong khi đó, đúc phun là phương pháp chế tạo phổ biến cho các sản phẩm định hình như bộ phận máy bơm, bánh răng,…
– Sử dụng PVC mềm để tạo ra các sản phẩm có tính chất mềm mại như màng mỏng, bột nhão, lớp phủ, và vải giả da,…
Như vậy, bài viết trên Chuyên Cà Phê đã giúp bạn giải thích chất dẻo là gì và liệt kê một số chất dẻo phổ biến, đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại. Cảm ơn bạn đã theo dõi và chúc bạn thành công với những kế hoạch trong tương lai.
Hãy khám phá và tìm hiểu thêm nhiều thông tin thú vị khác tại Kinh nghiệm hay, nơi bạn có thể nắm bắt những mẹo hữu ích cho cuộc sống hàng ngày!
