Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (573.11 KB, 15 trang )
Bạn đang đọc: Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng – Tài liệu text
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
——
TÊN TIỂU LUẬN
Ứng dụng của chất dẻo trong đồ gia dụng
Lớp: Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu Phi kim
Hà Nội – Năm 2010
1
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Mục lục
Mục lục…………………………………………………………………………………………2
Mở đầu………………………………………………………………………………………….3
II.2 Phân loại theo ứng dụng…………………………………………………………………………………….5
III. Các tính chất cơ bản của chất dẻo……………………………………………5
IV.1. Nhựa polyethylene (PE)……………………………………………………………………………………6
V.2. Nhựa propylene (PP): ………………………………………………………………………………………………….7
IV.5 Nhựa polymethyl methacrylate (PMMA)……………………………………………………………12
IV.6. Nhựa Poly ethylene terephtalate (PET)…………………………………………………………….13
KẾT LUẬN…………………………………………………………………………………14
2
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Mở đầu
Sinh hoạt hằng ngày của chúng ta được phục vụ bởi vô số những hàng
hóa, sản phẩm được chế biến, gia công từ chất dẻo, và hầu như điều này trở
thành đương nhiên không thể thiếu trong suy nghĩ của mọi người. Chúng ta
cũng có thể gọi thời đại chúng ta đang sống hiện nay là thời dại của chất dẻo.
Tuy nhiên chúng ta vẫn biết rất ít về những tính chất khác biệt cùng với những
ứng dụng muôn mặt cũng như dạng suất hiện của chất dẻo, những tác dụng độc
hại cho sức khỏe, môi trường sống, lại càng ít biết đến thành phần cấu tạo hoá
học bên trong của chúng. Chất dẻo (Plastic) thường được gọi với nhiều tên khác
nhau: Hợp chất cao phân tử, nhựa tổng hợp hay đôi khi để dể gọi dể nhớ người
ta đơn giản hóa cụm từ nói trên với tên gọi đơn giản là nhựa, đó một loại hợp
chất hữu cơ, đã được các nhà khoa học tìm ra trong 4 thập kỷ trở lại đây và nó
đã, đang, và sẽ bành trướng mãnh liệt trong các ngành công nghiệp chế biến
hàng tiêu dùng, đóng gói, cơ khí, điện khí và điện tử, xe hơi, hàng không. Tóm
lại chất dẻo là loại vật liệu hiện diện khắp mọi nơi và tùy theo điều kiện sẽ thay
thế dần các vật liệu cổ điển khác như gỗ, khoáng chất và kim loại.
3
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
I. Định nghĩa
Chất dẻo là tổ hợp của vật liệu polyme với chất hóa dẻo, bột màu, bột độn
và các chất phụ gia khác.
–
Polyme là những hợp chất cao phân tử mà trong phân tử của nó
gồm những nhóm nguyên tử được nối với nhau bẳng các liên kết hóa học và có
sự lặp lại tuần hoàn.
Chất hóa dẻo là chất được cho vào với mục đích tăng độ dẻo của
vật liệu và khả năng gia công.
Bột màu là chất được cho vào nhằm tạo màu sắc cho sản phẩm và
có thể tăng cường tính chất cơ học của chất dẻo.
Bột độn thường là các chất rắn cho vào nền chất dẻo gồm có 2
dạng:
+ Bột độn trơ cho vào chủ yếu nhằm giảm giá thành sản phẩm.
+ Bột độn gia cường cho vào nhằm tăng cường tính chất cơ học
của sản phẩm như modul và độ bền kéo.
Các chất phụ gia khác gồm có chất tạo khí, chất chống cháy, chất
ghép nối, chất chống tia tử ngoại, v.v…
II. Phân loại
II.1 Phân loại theo hiệu ứng nhiệt độ:
1. Nhựa nhiệt dẻo: là loại vật liệu polymer có khả năng lập lại nhiều lần
quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt và trở nên cứng rắn (định hình) khi
được làm nguội. Trong quá trình tác động của nhiệt nó chỉ thay đổi tính chất vật
lý của mình, không có phản ứng hóa học xảy ra. Vì vậy nhựa nhiệt dẻo có khả
năng tái sinh nhiều lần và những phế phẩm phát sinh trong quá trình sản xuất,
hoặc những sản phẩm được sản xuất ra đều có khả năng tái chế lại.
2. Nhựa nhiệt rắn: là nhựa có khả năng chuyển sang cấu trúc không gian
3 chiều dưới tác dụng của nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn, và áp suất. Sau
khi nóng chảy sẽ đóng rắn và nó không còn khả năng chuyển thành trạng thái
chảy mềm ra dưới tác dụng của nhiệt nữa. Vì vậy nhựa nhiệt rắn không có khả
năng tái sinh các loại phế phẩm, phế liệu hoặc các sản phẩm đã qua sử dụng.
4
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
3. Vật liệu đàn hồi (elastome): là loại nhựa có tính đàn hồi như cao su.
II.2 Phân loại theo ứng dụng
1. Nhựa thông dụng : là loại nhựa được sử dụng rộng rãi với số lượng
lớn, giá thành rẻ, dễ gia công, và được dùng nhiều trong những vật dụng thường
ngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS, PVC, PMMA, Melamine, phenolic….
2. Nhựa kỹ thuật: Là loại nhựa có những đặc tính ưu việt hơn nhựa thông
dụng như độ bền kéo, va đập, độ kháng nhiệt, giá thành thường đắt hơn, điều
kiện gia công khó khăn và nghiêm ngặt hơn. Nhựa kỹ thuật thường được dùng
trong các mặt hàng công nghiệp như chi tiết máy hoặc các chi tiết yêu cầu tính
năng bền như sợi thủy tinh, sợi cacbon,….. Một số loại nhựa kỹ thuật:
polyamide cao. Đôi khi chúng được gia cường bằng một số phụ gia để tăng
cường độ (PA), polycarbonate (PC), polyacetal (POM), polyphenylene sunlfide
(PPS), poly buthylene terephtalate (PBT),…..
3. Nhựa chuyên dụng : Là loại nhựa có trọng lượng phân tử rất cao
(1.000.000 hoặc lớn hơn). Loại nhựa này chỉ sử dụng trong một số lĩnh vực
riêng biệt với giá thành sản phẩm rất cao.
4. Nhựa hỗn hợp: Để phối hợp tính năng ưu việt của các loại nhựa và hạn
chế những tính năng yếu kém của nó, người ta tạo ra loại nhựa hỗn hợp
(copolymer) như các loại PC/PET, PC/ABS, PA/PP,…các loại nhựa này có tính
năng vượt trội hơn so với các loại nhựa riêng lẻ.
III. Các tính chất cơ bản của chất dẻo
Nhựa có các tính chất cơ bản sau đây:
–
Tỷ trọng thấp (vật liệu nhẹ)
Cách điện tốt, cách nhiệt và cách âm
Chịu hóa chất
Không rỉ, khó phân hủy
Tính chảy tốt, dễ định hình và nhanh chóng với nhiều dạng sản
–
Có loại trong suốt(vô định hình), có loại đục mờ (kết tinh)
phẩm
5
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Có loại cứng, cường độ cơ lý cao, có loại mềm dẻo, dễ uốn
Giá thành thường thấp hơn các loại vật liệu khác
Tuy nhiên độ cứng bề mặt kém, một số loại dễ hút ẩm
IV. Ứng dụng của một số loại chất dẻo trong đồ gia dụng
IV.1. Nhựa polyethylene (PE)
Nhựa Polyetylen có nhiều loại: HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, nhưng
trong thị trường phổ biến là 2 loại HDPE và LDPE. Trong đó HDPE( PE tỷ
trọng cao) có khối lượng riêng lớn và được tổng hợp ở áp suất thấp (3 ÷ 4 atm)
hoặc áp suất trung bình (30 ÷ 40 atm) ở nhiệt độ 80oC còn LDPE(PE tỷ trọng
thấp) được sản xuất ở áp suất cao (1500 ÷ 2500 atm).
Một số tính chất quan trong của 2 loại nhựa PE phổ biến là HDPE và
LDPE.
HDPE
LDPE
+ Tỷ trọng d=0,92-0,93
+ Tỷ trọng d=0,95-0,96
+ Không hút ẩm, mức hấp thụ
+ Không hút ẩm, mức hấp thụ nước nước<0,02%
trong 24h<0,01%
+ Độ kết tinh 60-70%
+ Độ kết tinh 85-95%
+ Sản phẩm trong hơn HDPE. Ở 110C
+ Sản phẩm mờ đục
LDPE hoàn toàn ở trạng thái vô định
+ Độ hóa mềm thấp ( 120C), dễ gia hình trong suốt.
công
+ Điểm hóa mềm thấp (90C), rất dễ gia
+ Chịu hóa chất tốt
công.
+ Cách điện tốt
+ Chịu hóa chất tốt
+ Lực kéo đứt 220-300kg/cm2
+ Cách điện tốt
+ Độ dãn dài 200-400%
+ Lực kéo đứt 114-150kg/cm2
+ Nhiệt độ giòn, gãy: -80C
+ Độ giãn dài 400-600%
+ Tính bám dính kém, dễ chảy, không + Nhiệt độ giòn, gãy: -80C
mùi, không vị, không độc
+ Tính bám dính kém, dễ chảy, không
mùi, không vị, không độc
Ứng dụng của PE:
Ta chỉ quan tâm tới 2 loại nhựa PE phổ biến là HDPE và LDPE.
HDPE
+ Sản xuất loại màng ( túi xốp, túi dựng hóa chất, thực phẩm…)
6
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
+ Sản xuất sợi dệt, sợi đơn làm bao dệt, bao che phủ..
+ Sản phẩm thổi các loại như thùng chứa, chai, lọ…
+ Sản xuất các loại ống dẫn nước, hóa chất.
LDPE
+ Sản xuất các loại màng trong, màng che phủ, màng co,…
+ Sản phẩm thổi các loại như chai, lọ, màng co…
+ Sản xuất các loại ống
V.2. Nhựa propylene (PP):
PP có công thức hóa học:
7
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Vì mỗi mắt xích có một nhóm –CH3 nên mạch cứng hơn PE vì thế độ
bền cơ, bền nhiệt lớn hơn PE. Trong mạch của PP có nguyên tử H ở C bậc 3 rất
linh động nên PP dễ bị oxi hóa, lão hóa.
Tính chất
Tính chất lý nhiệt
+ Nhiệt độ nóng chảy tnc=160-170C
+ Ổn định ở 150C khi không có ngoại lực
+ Chịu được nước sôi, không bị biến dạng
+ ở 155 C, PP vẫn còn ở thể rắn, nhưng gần tới nhiệt độ nóng chảy thì
chuyển sang trạng thái mềm cao.
+ Khi giảm từ nhiệt độ nóng chảy đến 120C, PP bắt đầu kết tinh, do đó
nhiệt độ kết tinh cao.
Độ bền hóa học
+ Ở nhiệt độ thường, PP không tan trong các dung môi hữu cơ. Nhưng ở
80c thì PP bắt đầu tan trong các dung môi trên.
+ PP không hút nước, mức hút ẩm < 0,01%
Độ bền cơ học
+ Trọng lượng phân tử nằm trong khoảng 80000-200000
+ Tỷ trọng thấp d=0,9-0,92
+ Độ giãn dài 300-800%
+ Độ bền nhiệt 105-110C
+ Tính bám dính kém
Ứng dụng
+ Sản xuất loại màng ( túi xốp, túi dựng hóa chất, thực phẩm…)
+ Sản xuất sợi dệt, sợi đơn làm bao dệt, bao che phủ..
+ Sản phẩm thổi các loại như thùng chứa, chai, lọ…
+ Sản xuất các loại ống dẫn nước, hóa chất.
8
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
IV.3. Nhựa polyvinylchloride (PVC)
Nhựa PVC có công thức:
9
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Tính chất
– Độ hòa tan: PVC phân tử thấp dễ tan trong axeton, xeton…Khi trọng
lượng phân tử trung bình cao thì PVC rất khó hòa tan.
Ở điều kiện nguội PVC không tan trong các chất hóa dẻo nhưng ở
nhiệt độ cao thì bị trường nhiều và có trường hợp lại tan. PVC ở
dạng nhũ tương có độ hòa tan kém hơn PVC huyền phù, PVC dung
dịch.
– Tính chất nhiệt: Nhiệt độ chảy mềm của PVC cao hơn so với nhiệt
độ phân hủy của nó. PVC không bền nhiệt, ngay ở 140C đã bắt đầu
phân hủy chậm và ở 170C thì nhanh hơn khi đó HCl bị tách ra làm
biến màu sản phẩm và mất tính tan.
– Độ bền hóa học: PVC là chất bền hóa học cao làm các thừng chứa,
ống dẫn hóa chất.
– Tính chất cơ học: + d= 1,38-1,4g/cm3
+ Tg=78-80C
+ Độ giãn dài 10-25%
+ Nhiệt độ giòn =-10C
– Khả năng trộn lẫn với các chất khác: + Với Polyme như epoxy, PF..
+ Với chất hóa dẻo như các chất hóa dẻo loại ester phân tử thấp
Ứng dụng:
PVC cứng ( không có chất hóa dẻo) làm tấm, ống dẫn, vật liệu cách
điện
PVC mềm: ống dẫn mềm, bọc dây điện, màng mỏng, da giả
10
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
IV.4. Nhựa polystyrene PS
PS có công thức cấu tạo:
Tính chất
Nhựa PS là chất dẻo trong suốt, cứng chắc, không mùi, không vị, khi
cháy có nhiều khói, giá thành rẻ, dễ gia công bằng phương pháp ép và đức dưới
áp suất, chụi hóa chất và nước cao…
Vì có nguyên tử H ở C bậc 3 nên PS nhanh bị lão hóa trong không khí
khi có ánh sáng trực tiếp.
PS không phân cực do đó bền với các hóa chất phân cực và phân cực
mạnh.
PS có trọng lượng phân tử thấp rất giòn và có độ bền kéo bé. Độ giãn dài
tương đối của PS tăng vọt sau 80C và trở nên mềm dẻo như cao su và dính.
+ Khối lương riêng d=1,05-1,1g/cm3
+ Độ bền kéo đứt 400-40kg/cm3
+ Độ bền nhiệt 80C
11
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
+ Độ thẩm điện môi 2,6*106hex
Ứng dụng của PS cho các sản phẩm sau:
– PS được làm vật liệu cách điện ( điều kiện không tải hoăc tải trọng
bé và tĩnh)
– Làm các sản phẩm khác trong dân dụng như hộp dựng thức phẩm…
– PS xốp dùng làm vỏ đựng máy khi vận chuyển, cách âm và nhiệt
thấp trong xây dựng.
IV.5 Nhựa polymethyl methacrylate (PMMA)
PMMA là nhựa không màu, trong suốt, cứng, đàn hồi, chúng đều là nhưa
nhiệt dẻo khi gia công theo nhiều phương pháp khác nhau.
12
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Tính chất:
– Tính chất hóa học: + PMMA bền với các hóa chất ở điều kiện
thương như: dung dịch muối, dung dịch kiềm loãng…
+ PMMA ít hút nước, không tác dụng với rượi,
chất béo và dầu khoáng.
– Tính chất nhiệt: + PMMa có nhiệt độ hóa thủy tính Tg=80C. PMMA
khi nhiệt độ lớn hơn 180C thì bắt đầu bị phân hủy, khi nhiệt độ cao
hơn 250C thì quá trính phân hủy xảy ra nhanh hơn.
– Tính chất quang học: + PMMA cho qua 91% tia trông thấy, 75% tia
tử ngoại. PMMA rất trong suốt, khi độ dày tấm 6,5m thì độ trong
suốt giảm 50%.
– Tính chất cơ học:
Ứng dụng
– PMMA được làm kính cho oto, hoặc của số, hoặc vỏ của một số
thiết bị thực phẩm.
IV.6. Nhựa Poly ethylene terephtalate (PET)
Nhựa PET có tỷ trọng 1.33 – 1.4 gr/cm3, trong như thủy tinh
+ Độ bền hóa chất tốt
+ Không mùi vị, không độc với con người
+ Tính hút ẩm rất thấp, ổn định kích thước
+ Khả năng giữ khí cao (chai nước có gas)
+ Tuy nhiên khả năng chịu nhiệt kém (ở 70oC chai PET đã bị biến
dạng)
+ Chu kỳ để ép sản phẩm rất ngắn
Ứng dụng của PET trong các sản phẩm:
+ Tạo thành màng để bao gói thực phẩm
13
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
+ Bao bì rộng để đựng nước khoáng, nước tinh khiết, nước uống trái
cây, nước uống có gas, thực phẩm lỏng (nước mắm, tương ớt,…)
KẾT LUẬN
Chất dẻo với các thuộc tính tốt như:
–
Tỷ trọng thấp (vật liệu nhẹ)
Cách điện tốt, cách nhiệt và cách âm
Chịu hóa chất
Không rỉ, khó phân hủy
Tính chảy tốt, dễ định hình và nhanh chóng với nhiều dạng sản
–
Có loại trong suốt(vô định hình), có loại đục mờ (kết tinh)
Có loại cứng, cường độ cơ lý cao, có loại mềm dẻo, dễ uốn
Giá thành thường thấp hơn các loại vật liệu khác
phẩm
Chất dẻo đã chiếm 1 vai trò quan trọng trong các đồ dùng hàng ngày của
chúng ta, chúng xuất hiện nhiều trong lĩnh vực đồ gia dụng, từ các đồ dùng
đựng thực phẩm, đồ dùng học sinh, tới các thiết bị về nước…
14
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng
Tài liệu tham khảo
1, Thái Doãn Tĩnh-Hóa học hợp chất cao phân tử
2, Bùi Chương- Hóa lý polyme
3, Phan Thế Anh- Kỹ thuật sản xuất chất dẻo
15
Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngMở đầuSinh hoạt hằng ngày của tất cả chúng ta được Giao hàng bởi vô số những hànghóa, mẫu sản phẩm được chế biến, gia công từ chất dẻo, và phần đông điều này trởthành đương nhiên không hề thiếu trong tâm lý của mọi người. Chúng tacũng hoàn toàn có thể gọi thời đại tất cả chúng ta đang sống lúc bấy giờ là thời dại của chất dẻo. Tuy nhiên tất cả chúng ta vẫn biết rất ít về những đặc thù độc lạ cùng với nhữngứng dụng muôn mặt cũng như dạng suất hiện của chất dẻo, những tính năng độchại cho sức khỏe thể chất, môi trường tự nhiên sống, lại càng ít biết đến thành phần cấu trúc hoáhọc bên trong của chúng. Chất dẻo ( Plastic ) thường được gọi với nhiều tên khácnhau : Hợp chất cao phân tử, nhựa tổng hợp hay đôi lúc để dể gọi dể nhớ ngườita đơn giản hóa cụm từ nói trên với tên gọi đơn thuần là nhựa, đó một loại hợpchất hữu cơ, đã được những nhà khoa học tìm ra trong 4 thập kỷ trở lại đây và nóđã, đang, và sẽ bành trướng mãnh liệt trong những ngành công nghiệp chế biếnhàng tiêu dùng, đóng gói, cơ khí, điện khí và điện tử, xe hơi, hàng không. Tómlại chất dẻo là loại vật tư hiện hữu khắp mọi nơi và tùy theo điều kiện kèm theo sẽ thaythế dần những vật tư cổ xưa khác như gỗ, khoáng chất và sắt kẽm kim loại. Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngI. Định nghĩaChất dẻo là tổng hợp của vật tư polyme với chất hóa dẻo, bột màu, bột độnvà những chất phụ gia khác. Polyme là những hợp chất cao phân tử mà trong phân tử của nógồm những nhóm nguyên tử được nối với nhau bẳng những link hóa học và cósự lặp lại tuần hoàn. Chất hóa dẻo là chất được cho vào với mục tiêu tăng độ dẻo củavật liệu và năng lực gia công. Bột màu là chất được cho vào nhằm mục đích tạo sắc tố cho mẫu sản phẩm vàcó thể tăng cường đặc thù cơ học của chất dẻo. Bột độn thường là những chất rắn cho vào nền chất dẻo gồm có 2 dạng : + Bột độn trơ cho vào hầu hết nhằm mục đích giảm giá tiền mẫu sản phẩm. + Bột độn gia cường cho vào nhằm mục đích tăng cường đặc thù cơ họccủa mẫu sản phẩm như modul và độ bền kéo. Các chất phụ gia khác gồm có chất tạo khí, chất chống cháy, chấtghép nối, chất chống tia tử ngoại, v.v… II. Phân loạiII. 1 Phân loại theo hiệu ứng nhiệt độ : 1. Nhựa nhiệt dẻo : là loại vật tư polymer có năng lực lập lại nhiều lầnquá trình chảy mềm dưới công dụng của nhiệt và trở nên cứng rắn ( định hình ) khiđược làm nguội. Trong quy trình ảnh hưởng tác động của nhiệt nó chỉ biến hóa đặc thù vậtlý của mình, không có phản ứng hóa học xảy ra. Vì vậy nhựa nhiệt dẻo có khảnăng tái sinh nhiều lần và những phế phẩm phát sinh trong quy trình sản xuất, hoặc những mẫu sản phẩm được sản xuất ra đều có năng lực tái chế lại. 2. Nhựa nhiệt rắn : là nhựa có năng lực chuyển sang cấu trúc không gian3 chiều dưới tính năng của nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn, và áp suất. Saukhi nóng chảy sẽ đóng rắn và nó không còn năng lực chuyển thành trạng tháichảy mềm ra dưới công dụng của nhiệt nữa. Vì vậy nhựa nhiệt rắn không có khảnăng tái sinh những loại phế phẩm, phế liệu hoặc những mẫu sản phẩm đã qua sử dụng. Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng3. Vật liệu đàn hồi ( elastome ) : là loại nhựa có tính đàn hồi như cao su đặc. II. 2 Phân loại theo ứng dụng1. Nhựa thông dụng : là loại nhựa được sử dụng thoáng đãng với số lượnglớn, giá tiền rẻ, dễ gia công, và được dùng nhiều trong những đồ vật thườngngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS, PVC, PMMA, Melamine, phenolic …. 2. Nhựa kỹ thuật : Là loại nhựa có những đặc tính ưu việt hơn nhựa thôngdụng như độ bền kéo, va đập, độ kháng nhiệt, giá tiền thường đắt hơn, điềukiện gia công khó khăn vất vả và khắt khe hơn. Nhựa kỹ thuật thường được dùngtrong những loại sản phẩm công nghiệp như cụ thể máy hoặc những cụ thể nhu yếu tínhnăng bền như sợi thủy tinh, sợi cacbon, … .. Một số loại nhựa kỹ thuật : polyamide cao. Đôi khi chúng được gia cường bằng một số ít phụ gia để tăngcường độ ( PA ), polycarbonate ( PC ), polyacetal ( POM ), polyphenylene sunlfide ( PPS ), poly buthylene terephtalate ( PBT ), ….. 3. Nhựa chuyên được dùng : Là loại nhựa có khối lượng phân tử rất cao ( một triệu hoặc lớn hơn ). Loại nhựa này chỉ sử dụng trong 1 số ít lĩnh vựcriêng biệt với giá tiền mẫu sản phẩm rất cao. 4. Nhựa hỗn hợp : Để phối hợp tính năng ưu việt của những loại nhựa và hạnchế những tính năng yếu kém của nó, người ta tạo ra loại nhựa hỗn hợp ( copolymer ) như những loại PC / PET, PC / ABS, PA / PP, … những loại nhựa này có tínhnăng tiêu biểu vượt trội hơn so với những loại nhựa riêng không liên quan gì đến nhau. III. Các đặc thù cơ bản của chất dẻoNhựa có những đặc thù cơ bản sau đây : Tỷ trọng thấp ( vật tư nhẹ ) Cách điện tốt, cách nhiệt và cách âmChịu hóa chấtKhông rỉ, khó phân hủyTính chảy tốt, dễ định hình và nhanh gọn với nhiều dạng sảnCó loại trong suốt ( vô định hình ), có loại đục mờ ( kết tinh ) phẩmỨng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngCó loại cứng, cường độ cơ lý cao, có loại mềm dẻo, dễ uốnGiá thành thường thấp hơn những loại vật tư khácTuy nhiên độ cứng mặt phẳng kém, một số ít loại dễ hút ẩmIV. Ứng dụng của 1 số ít loại chất dẻo trong đồ gia dụngIV. 1. Nhựa polyethylene ( PE ) Nhựa Polyetylen có nhiều loại : HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, nhưngtrong thị trường phổ cập là 2 loại HDPE và LDPE. Trong đó HDPE ( PE tỷtrọng cao ) có khối lượng riêng lớn và được tổng hợp ở áp suất thấp ( 3 ÷ 4 atm ) hoặc áp suất trung bình ( 30 ÷ 40 atm ) ở nhiệt độ 80 oC còn LDPE ( PE tỷ trọngthấp ) được sản xuất ở áp suất cao ( 1500 ÷ 2500 atm ). Một số đặc thù quan trong của 2 loại nhựa PE thông dụng là HDPE vàLDPE. HDPELDPE + Tỷ trọng d = 0,92 – 0,93 + Tỷ trọng d = 0,95 – 0,96 + Không hút ẩm, mức hấp thụ + Không hút ẩm, mức hấp thụ nước nước < 0,02 % trong 24 h < 0,01 % + Độ kết tinh 60-70 % + Độ kết tinh 85-95 % + Sản phẩm trong hơn HDPE. Ở 110C + Sản phẩm mờ đụcLDPE trọn vẹn ở trạng thái vô định + Độ hóa mềm thấp ( 120C ), dễ gia hình trong suốt. công + Điểm hóa mềm thấp ( 90C ), rất dễ gia + Chịu hóa chất tốtcông. + Cách điện tốt + Chịu hóa chất tốt + Lực kéo đứt 220 - 300 kg / cm2 + Cách điện tốt + Độ dãn dài 200 - 400 % + Lực kéo đứt 114 - 150 kg / cm2 + Nhiệt độ giòn, gãy : - 80C + Độ giãn dài 400 - 600 % + Tính bám dính kém, dễ chảy, không + Nhiệt độ giòn, gãy : - 80C mùi, không vị, không độc + Tính bám dính kém, dễ chảy, khôngmùi, không vị, không độcỨng dụng của PE : Ta chỉ chăm sóc tới 2 loại nhựa PE thông dụng là HDPE và LDPE.HDPE + Sản xuất loại màng ( túi xốp, túi dựng hóa chất, thực phẩm … ) Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng + Sản xuất sợi dệt, sợi đơn làm bao dệt, bao che phủ .. + Sản phẩm thổi những loại như thùng chứa, chai, lọ … + Sản xuất những loại ống dẫn nước, hóa chất. LDPE + Sản xuất những loại màng trong, màng bao trùm, màng co, … + Sản phẩm thổi những loại như chai, lọ, màng co … + Sản xuất những loại ốngV. 2. Nhựa propylene ( PP ) : PP có công thức hóa học : Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngVì mỗi mắt xích có một nhóm – CH3 nên mạch cứng hơn PE do đó độbền cơ, bền nhiệt lớn hơn PE. Trong mạch của PP có nguyên tử H ở C bậc 3 rấtlinh động nên PP dễ bị oxi hóa, lão hóa. Tính chấtTính chất lý nhiệt + Nhiệt độ nóng chảy tnc = 160 - 170C + Ổn định ở 150C khi không có ngoại lực + Chịu được nước sôi, không bị biến dạng + ở 155 C, PP vẫn còn ở thể rắn, nhưng gần tới nhiệt độ nóng chảy thìchuyển sang trạng thái mềm cao. + Khi giảm từ nhiệt độ nóng chảy đến 120C, PP mở màn kết tinh, do đónhiệt độ kết tinh cao. Độ bền hóa học + Ở nhiệt độ thường, PP không tan trong những dung môi hữu cơ. Nhưng ở80c thì PP khởi đầu tan trong những dung môi trên. + PP không hút nước, mức hút ẩm < 0,01 % Độ bền cơ học + Trọng lượng phân tử nằm trong khoảng chừng 80000 - 200000 + Tỷ trọng thấp d = 0,9 - 0,92 + Độ giãn dài 300 - 800 % + Độ bền nhiệt 105 - 110C + Tính bám dính kémỨng dụng + Sản xuất loại màng ( túi xốp, túi dựng hóa chất, thực phẩm … ) + Sản xuất sợi dệt, sợi đơn làm bao dệt, bao che phủ .. + Sản phẩm thổi những loại như thùng chứa, chai, lọ … + Sản xuất những loại ống dẫn nước, hóa chất. Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngIV. 3. Nhựa polyvinylchloride ( PVC ) Nhựa PVC có công thức : Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngTính chất - Độ hòa tan : PVC phân tử thấp dễ tan trong axeton, xeton … Khi trọnglượng phân tử trung bình cao thì PVC rất khó hòa tan. Ở điều kiện kèm theo nguội PVC không tan trong những chất hóa dẻo nhưng ởnhiệt độ cao thì bị trường nhiều và có trường hợp lại tan. PVC ởdạng nhũ tương có độ hòa tan kém hơn PVC huyền phù, PVC dungdịch. - Tính chất nhiệt : Nhiệt độ chảy mềm của PVC cao hơn so với nhiệtđộ phân hủy của nó. PVC không bền nhiệt, ngay ở 140C đã bắt đầuphân hủy chậm và ở 170C thì nhanh hơn khi đó HCl bị tách ra làmbiến màu loại sản phẩm và mất tính tan. - Độ bền hóa học : PVC là chất bền hóa học cao làm những thừng chứa, ống dẫn hóa chất. - Tính chất cơ học : + d = 1,38 - 1,4 g / cm3 + Tg = 78-80 C + Độ giãn dài 10-25 % + Nhiệt độ giòn = - 10C - Khả năng trộn lẫn với những chất khác : + Với Polyme như epoxy, PF.. + Với chất hóa dẻo như những chất hóa dẻo loại ester phân tử thấpỨng dụng : PVC cứng ( không có chất hóa dẻo ) làm tấm, ống dẫn, vật tư cáchđiệnPVC mềm : ống dẫn mềm, bọc dây điện, màng mỏng mảnh, da giả10Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngIV. 4. Nhựa polystyrene PSPS có công thức cấu trúc : Tính chấtNhựa PS là chất dẻo trong suốt, cứng chắc, không mùi, không vị, khicháy có nhiều khói, giá tiền rẻ, dễ gia công bằng chiêu thức ép và đức dướiáp suất, chụi hóa chất và nước cao … Vì có nguyên tử H ở C bậc 3 nên PS nhanh bị lão hóa trong không khíkhi có ánh sáng trực tiếp. PS không phân cực do đó bền với những hóa chất phân cực và phân cựcmạnh. PS có khối lượng phân tử thấp rất giòn và có độ bền kéo bé. Độ giãn dàitương đối của PS tăng vọt sau 80C và trở nên mềm dẻo như cao su đặc và dính. + Khối lương riêng d = 1,05 - 1,1 g / cm3 + Độ bền kéo đứt 400 - 40 kg / cm3 + Độ bền nhiệt 80C11 Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng + Độ thẩm điện môi 2,6 * 106 hexỨng dụng của PS cho những loại sản phẩm sau : - PS được làm vật tư cách điện ( điều kiện kèm theo không tải hoăc tải trọngbé và tĩnh ) - Làm những loại sản phẩm khác trong gia dụng như hộp dựng thức phẩm … - PS xốp dùng làm vỏ đựng máy khi luân chuyển, cách âm và nhiệtthấp trong thiết kế xây dựng. IV. 5 Nhựa polymethyl methacrylate ( PMMA ) PMMA là nhựa không màu, trong suốt, cứng, đàn hồi, chúng đều là nhưanhiệt dẻo khi gia công theo nhiều giải pháp khác nhau. 12 Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngTính chất : - Tính chất hóa học : + PMMA bền với những hóa chất ở điều kiệnthương như : dung dịch muối, dung dịch kiềm loãng … + PMMA ít hút nước, không công dụng với rượi, chất béo và dầu khoáng. - Tính chất nhiệt : + PMMa có nhiệt độ hóa thủy tính Tg = 80C. PMMAkhi nhiệt độ lớn hơn 180C thì khởi đầu bị phân hủy, khi nhiệt độ caohơn 250C thì quá trính phân hủy xảy ra nhanh hơn. - Tính chất quang học : + PMMA cho qua 91 % tia trông thấy, 75 % tiatử ngoại. PMMA rất trong suốt, khi độ dày tấm 6,5 m thì độ trongsuốt giảm 50 %. - Tính chất cơ học : Ứng dụng - PMMA được làm kính cho oto, hoặc của số, hoặc vỏ của một sốthiết bị thực phẩm. IV. 6. Nhựa Poly ethylene terephtalate ( PET ) Nhựa PET có tỷ trọng 1.33 – 1.4 gr / cm3, trong như thủy tinh + Độ bền hóa chất tốt + Không mùi vị, không độc với con người + Tính hút ẩm rất thấp, không thay đổi kích cỡ + Khả năng giữ khí cao ( chai nước có gas ) + Tuy nhiên năng lực chịu nhiệt kém ( ở 70 oC chai PET đã bị biếndạng ) + Chu kỳ để ép loại sản phẩm rất ngắnỨng dụng của PET trong những mẫu sản phẩm : + Tạo thành màng để bao gói thực phẩm13Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụng + Bao bì rộng để đựng nước khoáng, nước tinh khiết, nước uống tráicây, nước uống có gas, thực phẩm lỏng ( nước mắm, tương ớt, … ) KẾT LUẬNChất dẻo với những thuộc tính tốt như : Tỷ trọng thấp ( vật tư nhẹ ) Cách điện tốt, cách nhiệt và cách âmChịu hóa chấtKhông rỉ, khó phân hủyTính chảy tốt, dễ định hình và nhanh gọn với nhiều dạng sảnCó loại trong suốt ( vô định hình ), có loại đục mờ ( kết tinh ) Có loại cứng, cường độ cơ lý cao, có loại mềm dẻo, dễ uốnGiá thành thường thấp hơn những loại vật tư khácphẩmChất dẻo đã chiếm 1 vai trò quan trọng trong những vật dụng hàng ngày củachúng ta, chúng Open nhiều trong nghành đồ gia dụng, từ những đồ dùngđựng thực phẩm, vật dụng học viên, tới những thiết bị về nước … 14 Ứng dụng chất dẻo trong đồ gia dụngTài liệu tham khảo1, Thái Doãn Tĩnh-Hóa học hợp chất cao phân tử2, Bùi Chương - Hóa lý polyme3, Phan Thế Anh - Kỹ thuật sản xuất chất dẻo15
