bài tập plastic tổng hợp hữu cơ hoá dầu

Ưu, nhược điểm: Khả năng chịu lực tốt, trọng lượng nhẹ, do đó vận chuyển dễ dàng và hiệu quả PET được biết đến với khả năng giữ khí ga tốt ví dụ như oxy, carbon dioxide và các đặc tính n

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC _

BÀI TẬP PLASTIC TỔNG HỢP HỮU CƠ HOÁ DẦU

(CH3337) GVHD: TS Đào Thị Kim Thoa Sinh viên thực hiện:

Trần Quốc Ân 1811483 Huỳnh Thị Ngọc Diễm 1912847 Dương Nguyễn Linh Uyên 2012398 Trần Hoàng Nam 2013833

Thành phố Hồ Chí Minh, 4/2024

Số 1: Nhựa PET (nhựa polyethylene terephthalate)

Hình 1: Công thức phân tử polyethylene terephthalate

Ký hiệu: 1

Nguồn gốc:

PET là một polymer nhiệt dẻo PET là sản phẩm của phản ứng trùng hợp terephthalate dimethyl và ethylene glycol

PET hoặc PETE được đánh giá là nguyên liệu sản xuất các sản phẩm nhựa an toàn nhất hiện nay, các sản phảm từ nhựa PET được dùng để chứa thức ăn, đồ uống hay những sản phẩm con người trực tiếp sử dụng

Tính chất:

Trọng lượng riêng:

khoảng 1.38 g/cm³

Điểm nóng chảy:

Khoảng 240-260°C

Công thức hóa học: (C₁₀H₈O₄)n Tính chất hóa học cơ bản: PET là một polyme phân nhóm polyester, có các nhóm ester trong cấu trúc hóa học

Độ cứng: PET thường

có độ cứng cao

Điểm chảy: Khoảng

245°C

Độ dẫn điện: PET là

một chất cách điện tốt

Đàn hồi: PET có độ đàn

hồi và dẻo hóa tốt

Điểm đánh bóng (hệ số

phản xạ ánh sáng): Thường

rơi vào khoảng 80-90

Khả năng chống dung môi: PET chống lại nhiều dung môi hóa học, nhưng có thể bị tác động bởi một số hóa chất mạnh như axit và base

Độ bền hóa học: PET có độ bền hóa học tốt, đặc biệt là đối với dầu và các hóa chất phổ biến trong ứng dụng hàng ngày

Độ chống cháy: PET cháy khá tốt, nhưng có thể tự tắt khi nguồn nhiệt độ giảm

Ổn định hóa học: PET có khả năng chống lại hóa chất

và có độ ổn định hóa học tốt, làm cho nó thích hợp cho việc đựng các chất liệu hóa học và thực phẩm

Khả năng tái chế: PET là một trong những loại nhựa có khả năng tái chế tốt Việc tái chế PET giúp giảm lượng rác thải nhựa và bảo vệ môi trường

Tương tác với thức ăn và đồ uống: PET thường được sử dụng trong sản xuất chai đựng nước, chai đựng đồ uống và

đồ đóng gói thực phẩm do nó không tương tác hóa học với thức ăn và đồ uống

Khả năng chống UV: PET có khả năng chống tác động của tia cực lưu và tia tử ngoại, giúp bảo vệ sản phẩm bên trong khỏi sự ảnh hưởng của ánh sáng

Ứng dụng: Do tính chống thấm rất cao nên PET được dùng làm chai, bình đựng nước

tinh khiết, nước giải khát có gas Ngoài ra, trong sản xuất nhựa định hình, PET cũng được

sử dụng rộng rãi trong sản xuất khay nhựa đựng thực phẩm nhờ vào tính thấm khí và an toàn khí ở nhiệt độ cao

Ưu, nhược điểm:

Khả năng chịu lực tốt, trọng lượng nhẹ, do

đó vận chuyển dễ dàng và hiệu quả

PET được biết đến với khả năng giữ khí ga

tốt (ví dụ như oxy, carbon dioxide) và các đặc

tính ngăn ẩm

Khả năng cách điện cực tốt

PET có phạm vi nhiệt độ sử dụng rộng, từ

-60 đến 130 ° C

PET có nhiệt độ biến dạng nhiệt cao hơn so

với PBT (HDT- Heat Distortion Temperature)

Có tính thấm khí thấp, đặc biệt là với

carbon dioxide

PET thích hợp cho các sản phẩm trong suốt

PET không bị gãy

Nó có thể tái chế và có thể truyền bức xạ vi

sóng

PET được FDA, Bộ Y tế Canada, EFSA và

các cơ quan y tế khác chấp thuận là an toàn khi

tiếp xúc với thực phẩm và đồ uống

Độ bền va đập thấp hơn PBT Khả năng tạo khuôn thấp hơn PBT,

do tốc độ kết tinh chậm

Bị ảnh hưởng bởi nước sôi

Bị ảnh hưởng bởi kiềm và bazơ mạnh

Bị ảnh hưởng bởi xeton (ketones) ở nhiệt độ cao (> 60 ° C), hydrocarbon thơm và clo, axit pha loãng

Khả năng kháng cháy kém

Tài liệu tham khảo

https://europlas.com.vn/blog/polyethylene-terephthalate-pet-dinh-nghia-thuoc-tinh-dac-diem-noi-bat-va-cac-ung-dung-pho-bien

Số 2: Nhựa HDPE

Ký hiệu: 2

Nguồn gốc: HDPE là loại nhựa nhiệt dẻo làm từ dầu mỏ, cấu trúc phân tử mật độ cao

nên dày, cứng, chống chịu va đập, kéo căng tốt hơn so với nhựa PE thông thường Đây là nhựa tổng hợp dùng phổ biến nhất trong sản xuất hiện nay Nhựa HDPE có cấu trúc phân

tử đặc biệt, gồm các etylen kết hợp với nhau để tạo thành chuỗi dài Điều này tạo ra cấu trúc linh hoạt, chịu áp lực, va đập, đồng thời chống lại sự hòa tan, ăn mòn bởi hóa chất, tác nhân môi trường khác

Tính chất:

• Mật độ: 0,94 g/cm³

• Điểm nóng chảy: 130 °C

• Độ cứng: HDPE có độ cứng thấp Độ cứng có thể được tinh chỉnh thông qua quá trình sản xuất và các chất phụ gia

• Dễ dàng nấu chảy và đúc: Một trong những lợi ích chính của nhựa này đến

từ tính dễ uốn, dễ dàng đúc và biến đổi thành bất kỳ hình dạng hoặc thiết kế nào Khi đạt đến điểm nóng chảy, nhựa HDPE này được đúc nhanh chóng, hiệu quả để khai thác trong nhiều ứng dụng độc đáo từ thớt, chai chất tẩy rửa, bình sữa, hộp đựng thực phẩm đến đường ống, pallet nhựa và nhiều hơn nữa

• Trọng lượng nhẹ: Tỷ trọng HDPE dao động từ 0,93 đến 0,97g/cm3, tỷ lệ độ bền trên mật độ lớn, cấu trúc tuyến tính ít phân nhánh, điều này mang lại lực liên phân tử mạnh hơn, độ bền kéo cao hơn cả LDPE

• Tính chống ăn mòn: HDPE chống lại nấm mốc, côn trùng và mục nát mà còn bền lâu, có thể khử trùng bằng cách đun sôi, làm vật liệu lý tưởng cho hộp đựng thực phẩm, đồ uống Ngoài ra, HDPE chịu được hầu hết axit, bazơ khoáng mạnh, khả năng chống chịu tốt với hóa chất tự nhiên Hơn nữa, loại nhựa này hầu như

không thấm với hầu hết hóa chất thông thường, nước, dung môi, axit, chất tẩy rửa, chịu thời tiết khắc nghiệt

• Tuổi thọ cao: Vì có khả năng chống va đập, kháng ăn mòn hóa chất, thời tiết cao nên HDPE tồn tại lâu hơn vật liệu truyền thống và tiếp tục vòng đời sau khi tái chế

• Tính bền vững: Nhựa HDPE dễ dàng tái chế, giúp giữ chất thải không phân hủy được từ bãi chôn lấp, giúp giảm sản lượng nhựa lên đến 50% Đó là lý do tại sao nhiều đồ dùng nhựa tái chế như pallet nhựa, thùng rác công nghiệp có chứa HDPE Nếu bạn đang tìm kiếm vật liệu hiệu quả về chi phí, có trách nhiệm với môi trường thì đó là loại nhựa dành cho bạn

• Khả năng chống thấm tuyệt vời: chống thấm tốt, không thấm nước, không

bị ảnh hưởng bởi độ ẩm Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng trong ngành xây dựng, đặc biệt là hệ thống ống dẫn nước, hồ chứa

• Dễ dàng tái chế: HDPE là loại nhựa dễ tái chế, chuyển đổi lại nhựa High Density Polyethylene đã qua sử dụng thành sản phẩm mới hoặc nguyên liệu tái chế, giúp tiết kiệm tài nguyên, giảm lượng chất thải nhựa, đóng góp vào sự bền vững môi trường

Ứng dụng: Với nhiều ưu điểm tốt, nhựa HDPE được ứng dụng nhiều trong đời sống

như làm vật dụng gia dụng như bình sữa, tủ nhựa, túi nilon,…; Sản xuất chai lọ nhựa như thuốc trừ sâu, thuốc hóa học,…; Sản xuất ống nhựa HDPE như ống luồn dây điện, ống dẫn hơi nóng, ống cấp nước nóng lạnh,…; Sản xuất cáp quang

Ưu, nhược điểm:

An toàn khi sử dụng, độ tin cậy

lâu dài

Dễ uốn dẻo, tạo khuôn với thiết

kế đa dạng

Trọng lượng nhẹ, dễ vận chuyển

Chịu lực va đập cao, chống trầy

xước tốt

Chống nhiễm điện, hóa chất độc

hại, chống ăn mòn

Thân thiện với môi trường, tái

chế được

Chống tia cực tím kém

Sự giãn nở nhiệt cao

Độ cứng thấp hơn so với Polypropylene Khó liên kết bằng mối hàn

Có thể bị nứt, liên kết nhựa bị phá vỡ do thay đổi nhiệt độ đột ngột

Tài liệu tham khảo:

https://linki.vn/nhua-hdpe-la-gi-dac-tinh-va-ung-dung-cua-hdpe-34-25.html#dac-tinh

Số 3: Nhựa PVC

Ký hiệu: số 3

Nguồn gốc:

Nhựa số 3 là một loại nhựa thuộc họ Polyvinyl Chloride (PVC), còn được gọi là Vinyl Đây là một loại nhựa tổng hợp, được sản xuất từ monomer vinyl chloride (hay còn gọi là Clorua vinyl) dựa trên phản ứng polymer hóa

Phân loại:

Phân loại theo đặc tính trong công nghiệp PVC Phân loại theo hình thức

Nhựa PVC cứng (hay có tên khác là uPVC) : Loại

nhựa này không có chất phụ gia làm dẻo hoặc hàm

lượng nhỏ dưới 5% Thành phần chủ yếu bao gồm bột

PVC, chất bôi trơn, chất ổn định nhiệt, một số chất

phụ gia Hỗn hợp này được trộn trong máy trộn, sau

đó chuyển vào máy đùn làm nhuyễn, máy cán ở nhiệt

độ 160 – 180°C

Nhựa PVC dẻo: Loại nhựa PVC này có chứa thêm

chất làm dẻo với hàm lượng trên 5% để đáp ứng nhu

cầu của nhà sản xuất

Nhựa PVC tấm và nhựa PVC cuộn

Nhựa PVC màu đen, xám và trắng

Tính chất:

PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng

nhạt, tồn tại ở hai dạng:

Huyền phù (PVC.S–PVC Suspension) có

kích thước hạt lớn từ 20 – 150 micron

Nhũ tương (PVC.E–PVC Emulsion) có độ

mịn cao

PVC không độc mà nó chỉ độc ở chất phụ gia

Là loại chất liệu cách điện tốt Ngoài ra, các vật

liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm các

Công thức phân tử: (C2H3Cl)n Phản ứng tiêu biểu là phản ứng đề hidroclo hóa

Quy trình chế tạo thành nhựa PVC là cả một công nghệ, một quy trình phức tạp Khi chế tạo hạt nhựa cần có những công thức pha trộn riêng biệt để tạo nên chất lượng nhựa khác nhau theo từng thương hiệu

chất hóa dẻo tạo cho PVC này có tính mềm dẻo

cao hơn, dai và dễ gia công hơn, chất lượng khi

gia công tốt hơn, dễ sử dụng hơn

Tỉ trọng PVC khoảng 1,25 đến 1,46 g/cm³,

cao hơn so với các loại nhựa khác như PP, PE…

Ưu, nhược điểm:

Có độ bền cao với hóa chất và kiềm, tuổi thọ

lâu dài, các ống nước PVC được thiết kế dạng

ngầm có thể sử dụng trong hơn 35 năm mà

không có dấu hiệu hư hỏng

Khả năng chịu được nước và thời tiết nên

PVC có thể tiếp xúc với môi trường bên ngoài

như mưa, nắng mà không bị han gỉ hay bị ảnh

hưởng bởi các tác động khác

Do chứa 50% Clo nên có khả năng chống

cháy cực kì tốt, nhiệt độ cháy lên đến 455 °C

Có trọng lượng nhẹ, dẻo, chịu lực, chống mài

mòn tốt

Sản phẩm cách điện tốt nhờ điện trở suất cực

lớn nên được sử dụng làm cáp truyền thông,

băng cách điện,

Nhựa PVC nguyên chất có độ bền nhiệt rất kém nên cần phải thêm các chất phụ gia trong quá trình sản xuất Nếu PVC được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao hơn 60-70 °C,

nó có thể bị biến dạng hoặc chảy Nếu nhiệt độ cao hơn 120 °C, PVC dễ cháy và phát ra khói độc, mùi khó chịu

Khả năng chống lại chất vô cơ tốt nên PVC

đã trở thành lựa chọn hàng đầu để sản xuất các

loại ống dẫn và ống xả trong ngành công nghiệp

Ứng dụng

• Sản xuất đồ chơi và các phụ kiện thể thao, làm ga trải giường,…

• Làm bao bì đóng gói, màng PVC cứng/bán cứng/mềm, pano, băng rôn,…

• Làm sàn nhựa Vinyl chống thấm, chống trơn

• Sản xuất các loại ống nhựa cứng, ống nhựa mềm

• Ứng dụng sản xuất dây điện, cáp điện

• Sản xuất tấm nhựa ốp tường PVC ứng dụng trong thi công nội thất

• Làm màng chống thấm thủy lợi, thảm sàn,…

• Sản xuất thiết bị y tế như túi đựng máu, ống thông, thiết bị lọc máu,…

Số 4: Nhựa LDPE

Ký hiệu: số 4

Nguồn gốc: Nói một cách đơn giản nhất, nhựa LDPE chính là một dạng của nhựa PE

nhưng với mật độ polyethylene thấp

Nhựa LDPE (Low-density polyethylene) là một loại nhựa nhiệt dẻo được điều chế từ các phân tử ethylene (C2H4) Đó là loại polyetylen đầu tiên (CH2-CH2), được sản xuất vào năm 1933 bởi Imperial Chemical Industries (ICI) bằng cách sử dụng quy trình áp suất cao thông qua trùng hợp gốc tự do Mặc dù có sự cạnh tranh từ các polyme hiện đại hơn, LDPE vẫn tiếp tục là một loại nhựa quan trọng trong đời sống hằng ngày

Nhựa LDPE được chiết xuất từ ethylene khí dưới áp suất rất cao và nhiệt độ cao (lên đến 350°C) với các chất khởi đầu oxit xúc tác khi có mặt Quá trình tạo ra một cấu trúc polyme với cả hai nhánh dài và ngắn, polyme với các nhánh ngắn hơn trong polyethylene mật độ thấp

Tính chất:

Nhựa LDPE được phân nhánh nhiều hơn trong cấu trúc phân tử, và đó là lý do cho mật độ/khối lượng thấp của nó Do đó, thường được sử dụng trong các ứng dụng trong đó cường

độ cấu trúc và độ cứng là các yêu cầu quan trọng

• Nhựa này có một điểm nóng chảy 110°C

• So với các loại chất liệu khác trong nhóm 7 loại nhựa thường gặp, nhựa LDPE được đánh giá khá nhẹ, mềm, linh hoạt và có khả năng chịu va đập rất tốt

• Nhựa LDPE có tính kháng hóa chất tuyệt vời, nó trơ với các loại dung môi, acid, bazo,…

• Có khả năng chống ẩm mốc, tính cách điện, các nhiệt vô cùng tốt

• Bề mặt nhựa LDPE khá trơn, nhớt nên việc gia công, sản xuất đòi hỏi kỹ thuật cao

• Chất liệu nhựa LDPE có thể chịu được nhiệt khá tốt, từ -40 đến 90 độ C Nhựa LDPE được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày, là vì các ưu điểm vượt trội Có tính linh hoạt, có thể tái chế, giảm chi phí trong sản xuất kỹ thuật, tăng giá trị lợi nhuận

Ưu, nhược điểm:

Tính linh hoạt.

Chống ăn mòn hóa học

tốt

Chống độ ẩm tốt

100% có thể tái chế

Giảm chi phí trong sản

xuất kỹ thuật, tăng giá trị lợi

nhuận

Thuộc tính xử lý ở nhiệt độ thấp làm cho các ứng dụng của LDPE bị hạn chế vì chúng không thể được

xử lý ở nhiệt độ cao hơn

Tính thấm cao đối với khí, đặc biệt là CO2 Khả năng chống tia cực tím kém

Dễ bị nứt

Dễ cháy

Ứng dụng

• Làm túi nhựa, khay/hộp đa năng chứa đồ, chai đựng thực phẩm, gia vị, nắp hộp,…

• Sản xuất thùng chứa đựng, chế tạo các bộ phận nhựa cho máy tính/thiết bị,…

• Sản xuất thiết bị y tế như dụng cụ chỉnh hình, chân giả, tay giả,…

• Tạo phôi đúc chai, lọ, ống và các thiết bị thí nghiệm,…

• Sản xuất ống nhựa LDPE mềm dẻo

• Phụ tùng ô tô

• Chống ăn mòn trên bề mặt túi nhựa, thiết bị,…

• Các bộ phận thiết bị cần được hàn và gia công

• Các bộ phận thiết bị mềm, dẻo

Tài liệu tham khảo nhựa số 3 và số 4

1 https://phongsachgmp.vn/nhua-ldpe-la-gi-dac-tinh-va-ung-dung-cua-nhua-ldpe/

2 https://govi.vn/nhua-pvc-la-gi-va-tinh-chat-ung-dung/

3 https://ferino.com.vn/pvc-la-gi/

4

https://tttt.ninhbinh.gov.vn/tuyen-truyen-phong-chong-rac-thai-nhua/nhan-5 https://veca.app/tin-tuc/phan-biet-ky-hieu-cac-loai-nhua-4https://tttt.ninhbinh.gov.vn/tuyen-truyen-phong-chong-rac-thai-nhua/nhan-5.html

Số 5: Nhựa PP (Polypropylene)

Ký hiệu: 5

Nguồn gốc: Nhựa PP là một vật liệu kỹ thuật có nguồn gốc từ dầu mỏ và được tạo ra

từ các phản ứng hóa học khác nhau Nhựa PP được xem là một vật liệu tốt nhất trong các loại nhựa kỹ thuật, nên được ứng dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực sản xuất khác nhau

Trong quá trình sản xuất sẽ tạo ra các sản phẩm Nhựa PP cây hay Nhựa PP tấm dựa nhằm

đảm bảo được tính ứng dụng cao nhất khi đưa vào sử dụng

Tính chất:

• Mật độ: 0,9 g/cm³

• Điểm nóng chảy: 165 °C

• Tính chất: cứng, chắc, chịu được nhiệt độ cao, chịu được va đập, chống thấm nước

• Nhựa PP có khả năng chống thấm, có độ bóng bề mặt cao và trong suốt

• Có khả năng làm việc trong môi trường có nhiệt độ dao động từ 100-150 độ C

• Có độ cứng nên không bị kéo dãn hay tác động khi làm việc

• Là một vật liệu không màu, không có mui và không độc hại với môi trường

Ứng dụng:

• Dùng làm các màng chống thấm nước, thẩm khí cho sản phẩm trong ngành in ấn

• Dùng làm các vật liệu trong ngành giáo dục như thước kẻ, bút bi hay bìa đựng hồ sơ, sách vở

• Dùng làm bao bì trong ngành thực phẩm

• Ứng dụng trong ngành nội thất như làm ván nhựa , sàn nhựa

• Nhựa PP rất an toàn nên được ứng dụng trong sản xuất bình sữa cho trẻ em, bình đựng nước và trong ngành y tế

Ưu, nhược điểm:

Nhựa PP có độ bền tốt, khả năng chống

thấm và kháng hóa chất tốt, chống va đập

và không hề bị biến dạng Loại nhựa này

còn được ưu tiên sử dụng bởi khả năng

cách điện rất tốt, giá thành rẻ, do đó được

ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống

Đối với nhựa PP dễ bị oxy hóa nếu thời gian dài không sử dụng Dễ bị suy thoái UV

và dễ gây cháy nổ nếu không cẩn thận Ngoài ra, nhựa PP có thể kháng hóa chất nhưng kháng kém với các chất thơm, dung môi Không nên ứng dụng vào loại có nhiệt

độ cao vì thông số giãn nở của nhựa rất lớn

Tài liệu tham khảo:

1

https://nhathuoclongchau.com.vn/bai-viet/nhua-so-5-pp-dac-diem-va-ung-dung-cua-nhua-pp-trong-cuoc-song-hang-ngay.html

2 https://pavicovietnam.com/nhua-pp

3

https://gtnfoods.com.vn/nhua-pp-5-co-an-toan-khong-co-doc-hai-khong-a10384.html

Số 6: Nhựa PS (Polystyrene)

Ký hiệu: 6

Nguồn gốc: Nhựa PS hay được gọi polystyrene là một loại nhựa dẻo PS được hình

thành từ quá trình trùng hợp stiren và có thể tái chế lại Nhựa PS nguyên sinh có thể tái chế thành nhựa PS tái sinh Đặc điểm của loại nhựa này trong điều kiện bình thường có dạng cứng, trong suốt, không mùi, khi cháy lên thì ngọn lửa không ổn định

Nhựa PS được biết đến đầu tiên trong quá trình đốt cháy stiren trong ống thủy tinh ở nhiệt độ 200 độ C vào năm 1845 Tuy nhiên, đến năm 1937 thì loại nhựa này mới được