Phương Nam Co LTD
© 26/4/2017 - Vietnam12h.com Application

Hạt nhựa màu và phụ gia sử dụng trong công nghệ ép phun – thổi


Polymer

Polymer là hợp chất cao phân tử trong đó phân tử của nó gồm những nhóm nguyên tử được nối với nhau bằng các liên kết hóa học và có sự lập lại tuần hoàn.

Nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn

                Nhựa nhiệt dẻo:

Là polymer có khả năng lập lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt và trở nên cứng (định hình) khi được làm nguội.

Trong quá trình tác dụng nhiệt, nhựa nhiệt dẻo chỉ thay đổi tính chất vật lý, không xảy ra phản ứng hóa học.

Có khả năng tái sinh nhiều lần.

                Nhựa nhiệt rắn:

Là loại vật liệu polymer khi chịu tác dụng của nhiệt độ, áp suất, chất xúc tác hay chất đóng rắn sẽ xảy ra phản ứng hóa học chuyển thành cấu trúc không gian 3 chiều, không còn khả năng nóng chảy khi gia nhiệt nữa.

Không có khả năng tái sinh các loại phế phẩm, phế liệu hoặc các sản phẩm đã qua sử dụng.

Polyme kết tinh, polymer vô định hình

                Polymer kết tinh:

Là vật liệu polimer có các chuỗi mạch sắp xếp gần khít nhau theo một trật tự nhất định. Thường ở trạng thái đục mờ.

                Polymer vô định hình:

Là loại vật liệu polymer có các chuỗi mạch không sắp xếp theo một trật tự nhất định nào. Có độ trong suốt cao.

Một số tính chất cơ học và vật lý của nhựa

Tính chất vật lý:

                Tỷ trọng nhựa:

Vật liệu nhựa tương đối nhẹ, tỷ trọng dao động từ 0,9-2. Tỷ trọng nhựa phụ thuộc vào độ kết tinh: độ kết tinh cao thì tỷ trọng cao.

                Chỉ số nóng chảy(MI)

Là trị số thể hiện tính lưu động khi gia công của vật liệu nhựa. Chỉ số nóng chảy càng lớn thể hiện tính lưu động của nhựa càng cao và càng dễ gia công.

Phương pháp thử nghiệm: đặt một lượng hạt nhựa nhất định vào một dụng cụ

có miệng chảy ∅=2,1 mm ở nhiệt độ và áp suất nhất định trong thới gian 10 phút. lượng nhựa chảy ra khỏi miệng dụng cụ xác định chỉ số chảy của nhựa.

Tiêu chuẩn đo chỉ số nóng chảy là ASTM D 1238.

                Độ hút ẩm(độ hấp thụ nước)

Độ hút ẩm được xác định bằng mức hút nước của nhựa.

Phương pháp đo: lấy một mẫu nhưa sấy khô, can trọng lượng. Ngâm mẫu nhựa vào nước trong 24 giờ, lấy ra cân lại. Tỉ lệ % gia tăng trọng lượng là mức hấp thụ nước.

Nhựa có nhóm phân cực : độ hấp thụ nước cao. Nhựa không phân cực: độ hấp thụ nước thấp.

Độ hút ẩm thấp thì tốt vì nước hấp thụ làm giảm một số tính chất cơ lý và ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước sản phẩm.

                Độ co rút của nhựa:

Độ co rút của nhựa là % chênh lệch giữa kích thước của sản phẩm sau khi đã lấy khỏi khuôn được định hình và ổn định kích thước so với kích thước của khuôn.

Độ co rút của nhựa kết tinh lớn hơn nhiều so với độ co rút của nhựa vô định hình.

                Tính cách điện:

Đa số các loại nhựa cách điện tốt nên được ứng dụng làm các thiết bị điện gia dụng, thiết bị viễn thông, vô tuyến truyền hình, các thiết bị cao tần.

Xác định tính cách điện bằng thử nghiệm điện thế xuyên thủng qua một  tấm vật liệu nhựa có chiều dày tính bằng mm (KV/mm) ở nhiệt độ 20oC.

                Tính truyền nhiệt:

Đa số các loại nhựa có độ truyền nhiệt thấp nên cách nhiệt tốt.

Tính chất cơ học

Những tính năng cơ học của nhựa ảnh hưởng tới độ bền sản phẩm.

                Độ bền kéo

Là sức chịu đựng của vật liệu khi bị kéo về một phía, biểu thị bằng đơn vị lực trên một đơn vị diện tích.

Đơn vị đo: KG/cm2 hoặc N/m2.

Chỉ số cường độ kéo càng lớn tức vật liệu có độ bền kéo càng cao.

                Độ dãn dài:

Là tỉ lệ giữa độ dài khi lực kéo tăng đến điểm đứt trên độ dài ban đầu, biểu thị bằng %. Vật liệu có độ dãn dài lớn, độ bền kéo lớn thì có độ dẻo lớn hơn vật liệu có độ bền kéo lớn mà độ dãn dài nhỏ.

                Độ cứng:

Biểu thị khả năng chống lại tác dụng của một vật rắn để không bị nứt, vỡ hoặc sứt mẻ bề mặt.

Thiết bị đo độ cứng:Shore A,D, thiết bị Rockwell, Brinene.

                Độ chịu va đập:

Biểu thị khả năng chống lại một tải trọng rơi xuống, va đập vào sản phẩm mà không làm nứt vỡ sản phẩm. Xác định độ chịu va đập bằng thiết bị có một quả cân từ độ cao nhất định rơi xuống sản phẩm đã được cố định.

                Độ chịu mài mòn:

Biểu thị khả năng chống lại tác dụng bào mòn của lực làm hao mòn vật liệu, biểu thị bằng % Đối với các sản phẩm nhựa như đế giày dép, chỉ tiêu này rất quan trọng. Một số loại nhựa thường dùng

PE ( Polyethlene ):

Công thức cấu tạo: (- CH2 - CH2 -)n

Phân loại:

 

STT

TÊN

TỈ TRỌNG

Chỉ          số           chảy

(g/10phút)

1

HDPE     (high      density

polyethylene)

0.95 – 0.97 (độ kết tinh lớn

có cấu tạo mạch thẳng)

0.1 - 20

2

LDPE      (low       density

polyethylene)

0.91 – 0.93 (độ kết tinh thấp)

0.1 – 60

3

LLDPE    (linear   low

density polyethylene)

Có  khối  lượng  riêng  thấp,

mạch thẳng, có T0nc thấp.

0.9 – 50

 

Các thông số cơ bản:

 

Thông số

HDPE

LDPE

Tỉ trọng

0.95 – 0.96

0.92 – 0.93

Độ hút nước trong 24 giờ

 0.01%

 0.02%

Độ kết tinh (%)

85 – 95

60 – 70

Điểm hoá mềm (0C)

120

90

Nhiệt độ chảy (0C)

133

112

Chỉ số chảy g/10phút

0.1 – 20

0.1 – 60

Độ cứng shore

60 – 65

30 – 35

Độ dãn dài (%)

200 – 400

400 – 600

Lực kéo đứt (kg/cm2)

220 - 300

114 – 150

 

Tính chất:

                Mờ và màu trắng, tỉ trọng nhỏ hơn 1.

                Là polymer kết tinh, mức độ kết tinh phụ thuộc mật độ mạch nhánh, mạch nhánh nhiều thì độ kết tinh thấp.

                Độ hoà tan:

+             Ở nhiệt độ thường, PE không tan trong bất cứ dung môi nào, nhưng

để tiếp xúc lâu với khí hidrocacbon thơm đã clo hóa thì bị trương.

+             Ở nhiệt độ trên 70oC, PE tan yếu trong toluene, xilen, amin axetat, dầu thông, paraffin…

+             Ở nhiệt độ cao, PE cũng không tan trong nước, rượu béo, acid axetic, acetone, ête êtylic, glyxêrin, dầu lanh và một số dầu thảo mộc khác…

                Khi đốt với ngọn lửa có thể cháy và có mùi paraffin.

                Cách điện tốt.

                Độ kháng nước cao, không hút ẩm.

                PE không phân cực nên có độ chống thấm cao đối với hơi của những chất lỏng phân cực.

                Kháng hoá chất tốt.

 Kháng thời tiết kém,bị lão hoá dưới tác dụng của oxi không khí, tia cực tím, nhiệt. Trong quá trình lão hoá độ dãn dài tương đối và độ chịu lạnh của polymer giảm, xuất hiện tính dòn và nứt.

                Độ bám dính kém.

Ứng dụng

                Giấy cách điện, dây cáp và chi tiết điện

                Màng và tấm

                Sản phẩm kháng dung môi và dầu nhớt:thùng chứa dung môi, chai lọ, bao bì…

                Sản phẩm công nghiệp :két nước ngọt, két bia (cần chất chống UV), nắp chai nước tương, nắp chai tương ớt (không cần chất chống UV)…

PP(polypropylene)

Các thông số cơ bản

+             Tỉ trọng : 0,9 - 0,92

+             Độ hấp thụ nước trong 24h:0,01%

+             Độ kết tinh : 70%

+             Nhiệt độ nóng chảy : 160oC – 170oC

+             Chỉ số chảy : 2 – 60 g/10 phút

+             Độ cứng Shore (AASTM – D2240 ) : 90-95

+             Lực kéo đứt : 250 – 400 kG/cm2

+             Độ dãn dài : 300 – 800%

Tính chất

+             Không màu, bán trong suốt.

+             Độ bền kéo, độ cứng cao hơn PE.

+             Cách điện tần số cao tốt.

+             Chịu va đập kém.

+             Kháng nhiệt tốt hơn PE, đặc biệt tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao.

+             Dòn ở nhiệt độ thấp.

+             Kém bền UV.

+             Dễ cháy.

+             Bám dính kém.

Ứng dụng

Sản phẩm cần độ cứng : nắp chai nước ngọt, thân và nắp bút mực, hộp nữ trang, hộp đựng thịt…

Sản phẩm kháng hóa chất : chai lọ thuốc y tế, màng mỏng bao bì, ống dẫn, nắp thùng chứa dung môi…

Dùng cách điện tần số cao : tấm, vật kẹp cách điện…

PET (Polyethylene Terephtalate )

Các thông số cơ bản

                Tỉ trọng : 1,33 – 1,4

                Nhiệt độ gia công: 240 - 260 oC.

                Nhiệt độ hóa thủy tinh: 78 – 80 oC

                Độ bền kéo đứt: 1000 – 1500 kG/cm2.

                Độ dãn dài : 50 – 60 %

Tính chất

                Trong như thủy tinh

                Độ hút ẩm thấp, ổn định kích thước.

                Khả năng giu84 khí cao (chai nước có gas)

                Kháng va đập tốt.

                Khả năng chịu nhiệt kém (ở 70 oC chai PET đã bị biến dạng)

                Chu kỳ ép sản phẩm rất ngắn.

Ứng dụng

                Chi tiết trong xe hơi, điện và điện tử

                Chai nước giải khát.

                Màng bao gói thực phẩm, sợi…

Các chất phụ gia sử dụng trong chất dẻo:

Chất bôi trơn:

Chất bôi trơn nội: gồm sự ma sát giưã các mạch hay các đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dứơi tác dụng nhiệt.

Chất bôi trơn ngoại: tránh sự bám dính giữa nhựa với bề mặt trong nòng xylanh, bề mặt trục vít và khuôn.

Các loại bôi trơn: rượu béo, acid béo, xà phòng kim loại, paraffin, các polyetylen phân tử thấp.

Chất hóa dẻo:

Cải thiện sự hóa dẻo, sự dễ dàng chảy đầy vào khuôn và đặc biệt tạo sự mềm dẻo cho sản phẩm.

Chất hóa dẻo gồm 2 loại: chất hóa dẻo chính và chất hóa dẻo phụ.

Chất hóa dẻo chính: những loại ester của acid hay của rượu, những acid có vòng (Terephtalic, benzoic) hay thẳng (Adipic, Azelaic, Sebanic, Photphoric) còn những rượu có thể là monohydric (Ethynulhexanol, Isodecanol, Butanol, Isononyl) hay polyhydric (glycol, pentaerthritor).

Chất hóa dẻo phụ: các dầu thơm và dầu béo paraffin cloro hóa và ester.

Chất ổn định:

Bao gồm các loại ổn định nhiệt, ổn định tia tử ngoại (còn gọi là ổn định yia cực tím UV, ánh sáng ), chất lão hóa…nhằm mục đích tránh bị phá huỷ đặc biệt trong quá trình gia công sản phẩm.

Chất ổn định nhiệt chủ yếu dùng cho nhựa PVC cứng và mềm, chất ổn định nhiệt nhằm tránh tạo thành nối đôi trong quá trình gia công.

Sản phẩm chất dẻo được gia công ở nhiệt độ giưã nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ phân hủy. Chất ổn định thêm vào chất dẻo để đảm bảo gia công được ở khoảng nhiệt độ trên.

Các loại chất ổn định nhiệt: chất hưũ cơ, muối, cadmium, calcium, kẽm… dùng cho PVC thường chất ổn định sử dụng dưới dạng hỗn hợp. Ví dụ: hệ thống sử dụng nhiệt Ca/Zn, Ba/Cd…

Chất ổn định ánh sáng: boat màu, hydroxybenzo, ester của acid Acrylic, hydroxyphenyl, benztriazoles, …bảo vệ chất dẻo dưới ánh sáng mặt trời bằng cách làm chậm quá trình giảm câp1 chất lượng khi sử dụng ngoài trời.

Chất phòng lão:

Chất chống lão: nhằm nỡ rộng khoảnh nhiệt độ sử dụng cho chất dẻo, thời gian sử dụng tăng lên, hạn chế hay làm chậm quá trình phát triển phản ứng do oxygen hay proxide tác dụng vào.

Có 2 loại chất chống lão hóa: gồm chống lão Phenonic, chống lão Amine, hỗn hợp chứa chất lưu huỳnh hay phosphor như Thioesters.

Chất chống tĩnh điện:

Sự t1ch điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có thể được khử bằng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt háo nước.

Các loại chất chống tĩnh điện : bao gồm các chất hoạt động bề mặt muối vô cơ, rượu ponyhdric…

Chất làm chậm cháy:

Chất chậm cháy tạo nên sự kháng cháy cho chất dẻo, cơ chế của chất chậm cháy bao gồm không cho phát triển phản ứng với oxygen trên bề mặt chất dẻo tiếp xúc với lửa hoặc sức nóng bằng cách tạo nên một lớp bề mặt bảo vệ. Các loại chất làm chậm cháy: thường chứa các nguyên tố Aluminium, antimony, boron, brom, fluor, molibden, sulfur, nitrogen và phosphor. Chất chậm cháy thường dưới dạng oxide vô cơ hay phân tử hữu cơ có chúa yếu tố halogen.

Có hai loại chất chậm cháy: loại phụ gia tác dụng vật lý và loại phụ gia phản ứng hóa học.

Chất taọ xốp:

Chất taọ xốp làm cho chất dẻo sản phẩm có những lỗ xốp phía trong. Có 2 loại chất tạo xốp.

Chất taọ xốp vật lý: có lỗ xốp tạo thành do thay đổi trạng thái vật lý của chất tạo xốp như sự giãn nở khí nén bốc hơi chất lỏng hay do hòa tan của chất rắn.

Chất taọ xốp hóa học: các lỗ xốp tạo thành do sữ phóng thích khi chất tạo xốp bị phân hủy dưới dạng dung nhiệt.

Các loại chất taạo xốp vật lý: gồm dạng khí như khí nén nitrongen không khí, CO2 dạng lỏng như những hydrocacbon béo mạch ngắn ( khoảng C5-C7 ). Loại chất tạo xốp hóa học như azodicabonamide ( ADC ), azisobutylric, benzene, sullfonyl hydazide.

Chất tạo màu:

Chất tạo màu chia làm 2 loại: thuốc nhuộm (dye), chất màu(pigment) Thuốc nhuộm: là loại chất hữu cơ, tan trong nhựa, không chịu nhiệt.

Chất màu: là loại chất vô cơ, không tan trong nhựa, kháng nhiệt cao hơn thuốc nhuộm.

Chất tạo màu được phân loại: boat màu tức màu khô dùng cho PVC cứng, PS, ABS, … màu dạng paste nhão dùng cho PVC mềm, màu dạng vẫy được tạo màu từ bột màu, màu nước dùng cho PVC mềm, màu chủ(Masterpatch) là màu tạo từ chất dẻo, là chất màu với nồng độ cao có thể dạng hạt, vẫy, tấm, miếng…

Các loại bột màu thông dụng dùng trong nhựa: 1.Trắng : TiO2

vàng : có thể là màu của Crôm.

Xanh: màu của oxyt đồng

Chất độn:

Định nghĩa: Chất độn hay còn gọi là chất bổ cường, chất này có thể tăng lực kéo đứt và cải thiện một số tính chất của nhựa như tăng độ cứng.

Chất độn được thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền, độ chịu đựng và giảm giá thành.

Có 2 loại chất độn: chất độn vô cơ và hữu cơ như: Carbonate Lcium và Caolin, Bột Talc được sử dụng nhiều.

Chất gia cường:

Chất gia cường là phụ gia dạng sợi được trộn với chất dẻo để cải thiện những tính chất cơ học và chịu nhiệt cao. Chất dẻo được trộn với phụ gia, gia cường sợi thủy tinh (FRP), sợi thủy tinh thường được sử dụng nhiêù nhất kể đến sợi carbon, amiang, sợi tổng hợp…

Nhựa nhiệt dẻo được gia cường sợi cacbon, sợi amiang, sợi cotton, sợi polyester, sợi acrylic đặc biệt sợi thủy tinh gia cường nhựa nhiệt dẻo gọi là nhựa nhiệt dẻo gia cường, sợi thủy tinh gia cường nhựa nhiệt rắn gọi là nhựa nhiệt rắn gia cường.


KDBH