Nhựa nhân tạo Khái niệm cơ bản và những định nghĩa

NHỰA NHÂN TẠO KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ NHỮNG ĐỊNH NGHĨA "Trong lần trước bạn đọc đã được giới thiệu những khái niệm sơ khởi về nhựa nhân tạo cùng với những thông tin khái quát về ngành học kỹ thuật nhựa tại các trường đại học chuyên nghiệp và đại học kỹ thuật tại CHLB Đức. Trong lần nầy chuyên đề nói trên sẽ được nhắc lại với những khái niệm tương đối chi tiết hơn và được chia thành nhiều tiểu đề chính, phần còn lại là những ứng dụng bổ túc cho các tiểu đề đó. Để đơn giản hoá, tên gọi nhựa được hiểu với cụm từ nhựa nhân tạo ( hay nhựa tổng hợp ). 1. Thuộc tính và ứng dụng của nhựa. 2. Định nghĩa cơ bản dựa theo cấu trúc hoá học. 3. Điều chế nhựa 4. Tên gọi dựa theo công thức hóa học và những ứng dụng 5. Tên viết tắt và tên gọi các loại nhựa thường dùng 6. Các phương pháp chế biến nhựa ( gia công ) 7. Nhựa qua các niên đại và những thành tựu 1. Thuộc tính và ứng dụng của nhựa. Sinh hoạt hằng ngày của chúng ta được phục vụ bởi vô số những hàng hóa, sản phẩm được chế biến, gia công từ nhựa, 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 nhựa nhân tạo. 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 nhựa, 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. Nhựa nhân tạo cũng được gọi với tên "nhựa tổng hợp" hay “chất dẻo“ ( Plastic ) là 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 vv Tóm lại nhựa là vật liệu sẽ thay thế dần các vật liệu cổ điển khác như gỗ, khoáng chất và kim loại. Các nguyên liệu quan trọng góp phần tạo ra nhựa thường là những chất có sẵn trong thiên nhiên như Cellulose, mủ caosu hay bán thành phẩm của thiên nhiên Ethin, Benzol, khí Ethen und Propylen. Sau cùng là dầu hỏa, hay các sản phẫm từ dầu hỏa, khí đốt, vôi, than đá Hiện nay xuất hiện rất nhiều loại nhựa khác nhau từ các phòng thí nghiệm, với những khả năng rất đặc biệt và chuyên sâu cho từng điều kiện và lĩnh vực ứng dụng. Chúng ta có thể phân biệt ra 2 đặc tính cơ bản của nhựa khi quan sát các mặt hàng tiêu dùng hằng ngày. Thí dụ: bao nhựa (còn được gọi với tên thông dụng "bao nylon“, mặc dù không phải tất cả các bao nhựa đều có thành phần cấu tạo hoá học từ Nylon ) sẽ chảy ra khi bị đốt nóng. Trong khi đó ổ cấm điện ( bằng nhựa ) không hề hấn gì. Kế đến chúng ta sẽ nhận thấy tấm nệm mút (cao su tổng hợp) lót dưới ghế ngồi sẽ biến dạng khi chịu một lực nén và trở lại dạng lúc ban đầu khi không còn tác động của lực nén. Hai thuộc tính (nhiệt và cơ) nói trên cho chúng ta phân biệt được ba nhóm nhựa cơ bản. Nhựanhiệt ( Thermoplast ): Với tác dụng của nhiệt chúng sẽ biến đổi dạng ( nóng chảy ). v/d cốc đựng nước uống ( xem hình bên dưới ). Nhựacứng ( Duroplast ): Loại nhựa có độ bền cao khi chịu sự tác dụng của nhiệt .v/d ổ cấm điện Nhựađànhồi ( Elastomere ): Thể hiện với tên gọi, chúng có tính đàn hồi cao .v/d nệm caosu Một vài thí nghiệm đơn giản để phân biệt tính khác nhau của 3 nhóm nhựa: Nhựanhiệt, nhựacứng và nhựađànhồi. Dựa theo cấu trúc phân tử bên trong của 3 nhóm nhựa nói trên cũng giúp chúng ta định nghĩa được một cách khái quát và phân biệt được thuộc tính khác nhau của chúng Nhựanhiệt: Các đơn phân tử có cấu trúc nối tiếp, nằm cạnh nhau, không phân nhánh. Khi bị đun nóng những phân tử này sẽ trượt xa nhau ra làm cho toàn diện vật thể biến dạng theo. Khi nguội lại vật thể đông cứng dần và tồn '74ại với hình dạng mới trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Nhờ thuộc tính nóng chảy và đông cứng này nhựanhiệt có thể được ứng dụng và tái tạo lại nhiều lần. Nhựacứng: Bên trong nó các cao phân tử nối kết nằm cùng với nhau, tạo thành những mạng lưới nối kết rất chặt chẽ. Với nhiệt độ cao ( tương đối khi so sánh với nhựanhiệt ) không thể làm cho cấu trúc các phân tử thay đổi, do đó hình dạng vật thể bên ngoài cũng không thay đổi. Nhựacứng có độ bền cao với tác dụng của nhiệt và tính cách điện rất tốt. Trái với nhựa nhiệt, nhựacứng không thể nấu chảy để xử dụng lại nhiều lần. Nhựađànhồi: Bên trong nó các cao phân tử nối kết rối loạn không theo thứ tự với nhau. Khi vật thể bị nén thì tất cả cấu trúc cao phân tử bên trong cũng biến đổi theo. Khi để vật thể tự do, tất cả cấu trúc phân tử rối loạn đó sẽ trở về vị trí lúc ban đầu. Ngoài ra người ta có thể nhận biết, phân biệt các loại nhựa dựa theo các thí nghiệm sau đây * Thông suốt ánh sáng: Cấu trúc phân tử và tinh thể giữ vai trò quan trọng cho thuộc tính của nhựa. Thí dụ: trong suốt ( như thuỷ tinh ), trong vừa, trắng đục vv * Đốt cháy: Hình dáng, màu sắc ngọn lửa và mùi khói sau khi tắt cũng là những đặc tính quan trọng để xếp loại nhựa. Do phân tử có chứa các nguyên tử C ( carbon ), H ( hydro ) nên nhiều loại nhựa có thể cháy được, và thông qua các chất phụ v/d Halogenen như Chlor và Fluor bên trong các phân tử sẽ ảnh hưởng đến hiện tượng cháy. * Hình nổi: Người ta phân biệt hiện tượng vỡ trắng, vỡ to, vỡ nhỏ vv Dùng móng tay hay đinh để xác định độ cứng bề mặt của hình vỡ. * Tính hoà tan: Nhựa có tính bền cao trong dung môi hữu cơ. * Tính dẫn điện: rất thấp và được thông qua một lượng nhỏ âm điện tử tự do và những ion chuyển động. Tuy nhiên nhựa có tính tĩnh điện rất cao do những âm điện tử tự do, dùng lực chà sát tác dụng lên bề mặt nhựa sẽ tạo ra tĩnh điện . * Tính dẫn nhiệt: rất thấp và tuỳ thuộc vào cấu trúc không đìều đặn bên trong của các phân tử. So sánh trị số dẫn nhiệt giữa kim loại đồng = 335 và Polystyrol = 0,14 cho thấy trị số tương quan 335 : 0,14 = 2400. Đồng dẫn điện nhanh hơn Polystyrol 2400 lần ( với mẫu thí nghiệm có cùng kích thước ), và Polystyrol cũng cần thời gian làm nguội 2400 lần lâu hơn đồng. Tương tự cũng có thể hiểu nếu dùng nhiệt (năng lượng ) tác dụng 1 giờ cho đồng thì chúng ta cần 100 ngày cho nhựa . Từ đó cho kết luận: Đồng có tính dẫn điện tốt và nhựa có tính cách điện tốt. * Tỷ trọng: cho ta điểm tựa để phân biệt các loại nhựa. Tỷ trọng nhựa khoảng 1 g/ cm3. V/d Polyethylen: 0,96 g / m3 Tỷ trọng của một vài nhóm nhựa điển hình được đánh giá theo bảng kê khai dưới đây. Tỷ trọng kg/dm3 Các nhóm nhựa 0,9 1,0 Polyethylen, Polypropylen, Polysobutylen 1,0 1,2 Polystyrol, Polykarbonate, Polymethylmethacrylate, Polyesterharze, Epoxidharze, Polyamide 1 ,2 1 ,4 Vulkanfiber, PVC hart und weich, Phenolhan ungefüllt und gefüllt mit organischen Stoffen 1,4 1,5 Aminoplaste mit anorganischen Füllstoffen, Polyimide 1,5 1,8 Phenolharze, Epoxidharze, Polyesterharze mit organischen Füllstoffen > 1,8 Polytetrafluorethylen, Silikone 2. Định nghĩa cơ bản dựa theo cấu trúc hoá học. Nhựa là một loại vật liệu được điều chế từ các nhóm cao phân tử, cao phân tử được cấu tạo từ những nhóm đơn phân tử nhỏ thông qua phản ứng kết nối. Trạng thái thông thường của nhựa nằm giữa cứng và lỏng, chúng còn được gọi với tên chất dẽo. 2.1 Các nhóm đơn phân tử Có hai loại hình thái của nhóm đơn phân tử: Nhóm đơn phân tử có nối đơn, không phân nhánh thí dụ như Ethylenglykol (1), Terephthalsäure (2), Hexamethylendiamin (3), Adipinsäuredichlorid (4) und Harnstoff (5). Nhóm đơn phân tử đói có nối đôi, có khả năng kết nối hai chiều với hai nhóm phân tử khác. Thí dụ như Ethen (7), Vinylchlorid (, Formaldehyd (9) und Diisocyanat (10). 2.2 Các loại nhựa cơ bản Thật ra chỉ có một luợng nhỏ ( khoảng 10 đến 20 ) nhựa cơ bản phần còn lại xuất hiện với dạng hổn hợp, liên hợp ( copolymere ) hay với những tên gọi hư cấu khác nhau. Những loại nhựa liên hợp thường được biết như Butadien liên hợp với Acrylnitril sẽ làm thay đổi và gia tăng tính bền của caosu. Bên cạnh đó việc ứng dụng nhiều họ nhựa khác nhau, để tạo ra nhựa liên hợp, sẽ gây ra nhiều vấn đề khó khăn cho chu trình tái tạo nhựa. 3. Điều chế nhựa Như tên gọi của nó nhựa được điều chế từ các phương pháp tổng hợp ( synthetisch ). Các phân tử nhỏ ( monomere ) với tác dụng cơ học hay hoá học sẽ kết nối lại với nhau để tạo thành chuỗi cao phân tử tổng hợp ( Polymere ) của nhựa. Kết nối này được đơn giản hóa bằng hình tượng tạo dựng mô hình của một cột tháp từ những mẫu LEGO của trẻ con, và những hình thể to lớn hơn cũng được tạo dựng từ những phần nhỏ, riêng biệt trước đó. Sự hình thành nhựa nhân tạo đến từ hiện tượng kết nối giữa những đơn phân tử ( Momomere ) có sẵn trong một số thành phẫm của dầu hỏa thông qua phương pháp chưng cất. Tuy nhiên nguyên lý chủ yếu cho hiện tượng kết nối này chính là những phản ứng, lệ thuộc rất nhiều vào hoá tính của những phân tử thành phần. Người ta phân biệt những phản ứng hóa học sau đây đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các phân tử lại với nhau. Phản ứng trùng hợp ( Polymerisation ) Phản ứng ngưng tụ ( Polykondensation ) Phản ứng cộng ( Polyaddition ) 3.1 Phản ứng trùng hợp Các nhóm đơn phân tử ( Monomere ) có nối đôi, hợp nhất lại thành chuỗi đơn phân tử ( Monomermolekuele ), rồi tiến đến kết nối thành chuỗi cao phân tử ( Makromolekuele). Để khởi động phản ứng trùng hợp người ta thường thêm vào những chất xúc tát ( Katalisator, Initiator ) để giúp cho hiện tượng bứt nối đôi hình thành và nối kết các gốc( Radikal ) hay Ion được tiến hành nhanh hơn. Nói cách khác, trong phản ứng trùng hợp các nối đôi mở ra và nối kết với hệ thống các nối đôi khác thành chuỗi cao phân tử có nối đơn. Người ta cũng diễn đạt đơn giản tiến trình trùng hợp nói trên với một đơn phân tử nằm trong ngoặc, với n biểu tượng cho sự lặp lại nhiều lần. Một vài loại nhựa điển hình với phản ứng trùng hợp: * Polyethylen (PE, Hostalentypen), * Polypropylen (PP, Hostalentypen), * Polyvinylchlorid (PVC), * Polymethylmethacrylat (PMMA, Plexiglas, Acrylglas), * Polyacrylnitril (PA, Polyacryl, Chemiefasern), * Polystyrol (PS, Styropor), * Polytetrafluorethen (PTFE, Teflon), * Butadienpolymerisate (Buna, analoges Naturstoffbeispiel: Polyisopren Kautschuk). 3.2 Phản ứng ngưng tụ Khởi đầu với phản ứng kết nối của hai phân tử thông qua kết quả tách rời của một phân tử nhỏ nằm trong hai phân tử này, gọi là sản phẩm phụ. Kết quả tách rời thường là nước, rượu, ammoniak, acit hữu cơ v/d hiện tượng Esterhoá. Phản ứng ngưng tụ cần ít nhất hai nhóm phân tử khác nhau, chứa bên trong những phân tử có khả năng gây phản ứng tạo ra sản phẫm phụ và sau đó tách rời khỏi hai nhóm phân tử đầu tiên, các nhóm phân tử còn lại sẽ kết nối với nhau thành chuỗi cao phân tử. Thí dụ: phản ứng của hai nhóm Carboxyl (COOH) với nhóm Hydroxyl (OH) tạo ra Ester; còn được gọi với tên Polyester. Ngoài nhựa Polyester cũng có những sản phẫm khác được nhiều người biết đến, được điều chế từ phản ứng ngưng tụ. Thí du.: nhựa PhenolFormaldehyd ( còn được gọi với tên Fócmêca ), Nylon, Perlon ( ứng dụng cho kỹ nghệ tơ sợi nhân tạo ) Thí dụ: Tiến trình điều chế nhựa Polyesters (PET) Công thức diễn tả đơn giản: Một vài loại nhựa điển hình được điều chế với phản ứng ngưng tụ: * Polyester (PET, Trevira, Terylen, Polycarbonate, Nhiên liệu: DNA) * Polyamide (Nylon, Perlon, Kevlar, Naturstoffbeispiel: Protein) * Nhựa Formaldehyd (Nhựa Phenol, nhựa Bakelit, nhựa khai , nhựa Melamin) * Polycarbonate * Polyether (Nhiên liệu: Cellulose) 3.3 Phản ứng cộng Trong phản ứng cộng các nhóm đơn phân tử cộng lại lại với nhau, gần giống như phản ứng trùng hợp, nhưng trong phản ứng cộng không tạo ra sản phẩm phụ. Thí dụ: Rựu Butandiol cộng với Diisocyanate: Công thức diễn tả đơn giản: Một vài loại nhựa điển hình được điều chế với phản ứng cộng: * Polyurethan (PU) * Epoxidharze * Perlon * Polyether 4. Tên gọi dựa theo công thức hóa học và những ứng dụng 5. Tên viết tắt và tên gọi các loại nhựa thường dùng Viết Tắt t. DIN 7728 Tên gọi ABS AcrylButadienStyrolCopolymer AMMA AcrylnitrilMethylmethacrylat CA Celluloseacetat CAB Celluloseacetatbutyrat CF CresolFormaldehyd CMC Carboxymethylcellulose CS Casein ( chất giả sừng ) DAP Diallylphthalat EC Ethylcellulose EP Epoxid EPS Expandierbares Polystyrol EVA EthylenVinylacetat EVAL EthylenVinylalkohol FEP Tetrafluorethylen Hexafluorpropylen GFK Glasfaserverstärkter Kunststoff ( nhựa phụ gia với sợi thủy tinh ) HDPE Polyethylen hoher Dichte ( PEtỷ trọng cao ) LDPE Polyethylen niedriger Dichte ( PE tỷ trọng thấp ) MBS Methylmethacrylat Butadien Styrol MC Methylcellulose MF Melamin Formaldehyd PA Polyamid PA 6 Polymeres aus eCaprolactam PA 66 Polykondensat aus Hexamethylendiamin u. Adipinsäure PAN Polyacrylnitril PB Polybuten PBT Polybutylenterephthalat PC Polycarbonat PCTFE Polychlortrifluorethylen PE Polyethylen PEC Chloriertes Polyethylen PEP Ethylenpropylen PET Polyethylenterephthalat PF PhenolFormaldehyd ( nhựa fótmêca ) PI Polyimid PIB Polyisobutylen PMA Polymethylacrylat PMMA Polymethylmethacrylat POM Polyoxymethylen PP Polypropylen PPO Polyphenyloxid PPS Polyphenylsulfid PS Polystyrol PTFE Polytetrafluorethylen PUR Polyurethan PVAC Polyvinylacetat PVAL Polyvinylalkohol PVC Polyvinylchlorid PVDC Polyvinylidenchlorid PVDF Polyvinylidenfluorid PVK Polyvinylcarbazol PVP Polyvinylpyrolidon SAN StyrolAcrylnitril SB Polystyrol mit Elastomer auf der Basis von Butadien modifiziert SI Silicon SMS StyrolalphaMethylstyrol UF HarnstoffFormaldehyd UP Ungesättigter Polyester ( polyester đói ) 6. Các phương pháp chế biến nhựa 6.1 Phương pháp phun liên tục ( Extrudieren ) 6.1.1 Máy phun nhựa Có cấu trúc theo hình vẽ đơn giản dưới đây gồm một ống hình trụ và chia theo chức năng gồm 3 phần : Đầu, thân và đuôi. Phần đuôi nối liền với một bộ phận hình phiễu nơi chứa hột nhựa. Phần thân được bao chung quanh bởi những băng điện trở và phần đầu là một bộ phận rời, nối liền và có thể khép mở với phần thân bằng bản lề. Bên trong ống hình trụ là một trục soắn ốc quay chung quanh trục của chính nó nhờ tác động của một máy kéo thông qua cơ phận chuyền lực tiếp nối phía sau của trục. Phần đầu được thết kế như hệ thống khuôn (cho máy épphun) có nhiệm vụ định dáng thành phẩm nhựa.Tiếp theo sau đó là hệ thống làm nguội bằng nước thông qua các kênh dẫn nước và bồn chứa. __________________ 6.1.2 Tiến trình phun (trình bày rất giản đơn) Hột nhựa , trước đó đã trải qua các chu trình chuẩn bị như trộn, sấy khô , được cho vào bồn chứa hình phểu . Hệ thống điện và điều chỉnh được khởi động sẽ giúp cho động cơ quay hoạt động, cơ phận chuyền lực sẽ quay trục soắn ốc, kéo hạt nhựa từ trong bồn chứa vào trong ống hình trụ, đồng thời các rảnh soắn ốc cũng đẩy hạt nhựa về phía trước dọc theo thân ống hình trụ. Các băng điện trở tỏa nhiệt sẽ nấu mềm dần dần các hạt nhựa ( plastifiziert ), cho đến khi đến phần đầu của thân ống hình trụ nơi tiếp giáp với hệ thống khuôn thì nhựa đã hoàn toàn biến đổi trạng thái từ đặc sang chảy lỏng ( homogenes ). Nhựa lỏng sau khi đi qua hệ thống khuôn, được thiết kế theo hình dạng chuẩn định trước đó, sẽ chảy tiếp qua hệ thống làm nguội. Nơi đây nước đóng vai trò chủ yếu, được dẫn trong các kênh, sẽ làm nguội dần nhựa để trở lại với nhiệt độ bình thường, nhưng với hình dạng được hệ thống khuôn chuẩn định trước đó.Tất cả các cơ phận từ hệ thống máy quay, trục soắn, băng điện trở, hệ thống làm nguội, điều chỉnh nhiệt độ, vận tốc quay vv. được điều khiển bởi một hệ thống phức tạp gọi chung là hệ thống điều chỉnh cơ điện máy phun nhựa. Ghi chú: 1: Phần đầu máy 2: Phần thân máy 3: Phần đuôi máy a: Hệ thống làm nguội với kênh dẫn nước b: Băng điện trở tỏa nhiệt c: Trục soắn ốc d: Hột nhựa e: Cơ phận truyền lực Ứng dụng: Một vài sản phẩm được chế biến từ phương pháp phun 6.2 Phương pháp phunnén ( Spritzgiessen ) 6.2.1 Máy phunnén Cấu trúc tương tự như máy phun cũng gồm các phần: động cơ quay, bộ phận truyền lực, trục soắn ốc, ống hình trụ, băng tỏa nhiệt, kuôn ép và hệ thống làm nguội với những kênh dẫn nước bên trong vv Tuy nhiên hình thể trục soắn ốc, khuôn, phương pháp và tiến trình phunnén hoàn toàn khác với phương pháp tiến trình máy phun liên tục. 6.2.2 Tiến trình phunnén Được chia ra 3 giai đọan như sau Giai đoạn 1: Động cơ quay khởi động , bộ phận truyền lực quay trục soắn ốc, đưa hột nhựa từ bồn hình phễu vào bên trong ống hình trụ và đẩy dần hạt nhựa về phía trước, đồng thời nhựa chảy lỏng nằm ở phần đầu ống hình trụ được đưa vào kênh dẫn và phủ đầy phần rổng bên trong khuôn ép. Một hệ thống máy quay và hệ thống nén dầu được điều khiển từ bên ngoài, thông qua các cơ phận sẽ toàn bộ trục soắn ốc về phía trước tạo ra một lực nén thật lớn để nén chặt lượng nhựa bên trong khuôn mà hình dạng đã được thiết kế trước. Giai đoạn 2: Cũng với hệ thống hệ thống nén dầu nói trên sẽ đẩy hệ thống khuôn về phía trước rời xa ra toàn bộ phần đầu một khoảng cách an toàn thất định, đồng thời nước lạnh sẽ được cho vào các kênh dẫn để làm nguội thành phẩm nhựa bên trong khuôn. Phương páp phunnén được ứng dụng rất đại trà, vì với phương pháp này các sản pẩm cao cấp đòi hỏi kính thước chính xác cao không cần phải qua khâu thủ công phụ. Thích hợp và được ứng dụng rất nhiều cho phương pháp này là họ nhựanhiệt và một vài loại nhựa thuộc họ nhựacứng Giai đoạn 3: Khuôn ép được mở ra bằng hệ thống ép dầu, cùng lúc với việc tách rời thành phẩm nhựa bên trong khuôn bằng hệ thống thanh đẩy. Trong cùng thời gian này hệ thống quay khởi động trục soắn ốc để đưa dần nhựa nhão về phía trước và toàn thân trục di chuyển về pía sau. Ứng dụng: một vài sản phẩm thuộc nhóm nhựanhiệt được chế biến từ phương pháp phunnén 6.3 Phương pháp lăncán ( Kalandrieren ) 6.3.1 Hệ thống lăncán Những khối nhựa lớn, trước đó đã qua khâu chuẩn bị , và các chất phụ gia được cho vào hệ thống trục cán hình trụ ( rulô ), bên trong có hệ thống điện làm nóng, quay ngược chiều nhau để cán và trộn điều sau đó nhựa trộn sẽ được trục lăn đưa xuống dần qua nhiều trục lăng khác đề cán mỏng theo độ dày quy định. Người ta cũng thiết kế nhiều hệ thống lăn cán liên hợp để tạo ra tấm nhựa ( hay phim mỏng ) có nhiều tầng với vật liệu khác nhau. v/d Nhựa với kim loại, nhựa với tơ sợi, nhựa với giấy, nhựa với nhựa Phương pháp lăncán được áp dụng để sản xuất tấm lót sàn nhà, phim mỏng từ nhựa PVC, gia tăng độ bền bằng cách liên kết với lưới vải hay sợi tổng hợp v/d sợi Nylon. Các loại nhựa chảy lỏng v/d PE không thể chế biến được với phương pháp này. 6.4 Phương pháp phunthổi ( Extrusionsblasformen ) 6.4.1 Máy phunthổi Cũng được hiểu như một máy phunthổi liên hợp, gồm hai phần với hai chức năng phun và thổi. Tuỳ theo thiết kế chúng ta sẽ có hai dạng máy phunthổi theo hình vẽ đơn giản dưới đây. Ghi chú: A : Máy phunthổi thẳng đứng B : Máy phunthổi nằm ngang 1 : Cơ phận truyền lực 5 : Phần đầu (định dạng ống ) 2 : Động cơ ( Motor ) 6 : Ống nhựa 3 : Phiểu đựng hột nhựa 7 : Khuôn thổi ( vị trí mở ) 4 : Trục soắn ốc 8 : Ống cổ cong 6.4.2 Tiến trình phunthổi Đây là phương pháp liên hợp của phương pháp phun và thổi được ứng dụng để chế biến các loại vật thể rỗng bên trong từ nhựanhiệt. Phương pháp này gồm hai giai đoạn. Giai đoạn 1: Bán thành phẩm nhựa có hình ống được chế biến từ máy phun nhựa. ( phương pháp phun ) Giai đoạn 2: Ống nhựa, đang trong trạng thái nóng, mềm được đưa tiếp vào một khuôn rỗng 2 phần để có thể mở ra và đóng lại được. Sau khi ống nhựa được cho hẳn vào bên trong, khuôn sẽ đóng kín lại, cắt rời ống nhựa. Kế đến hệ thống nén với áp suất cao sẽ thổi không khí theo ống dẫn vào bên trong khuôn và ống nhựa. Lực thổi này sẽ giúp cho ống nhựa phình ra và áp sát vào thành khuôn. Giai đoạn 3: Hệ thống tự động sẽ mở khuôn và thành phẩm được cho ra ngoài bằng tay ( con người hay rôbốt ). Ứng dụng : Một vài sản phẩm tiêu dùng được chế biến từ phương pháp phunthổi 6.5 Phương pháp đông bọt ( Schaeumen ) Chất xốp hình thành một nhóm đặc biệt trong họ chất xốp rộng lớn và được điều chế từ nhiều tiến trình khác nhau , được gọi chung là phương pháp đông bọt. Hợp chất cơ bản được khuấy mạnh trong thời gian nhất định để tạo nên những bọt khí bên trơng tương tự như bọt không khí trộn lẫn trong bột làm bánh ngọt . Bọt khí cũng được tạo nên bởi chất xúc tác v/d chất đốt. Người ta trộn vào hổn hợp cơ bản một loại chất hóa đông sẽ giúp cho bề mặt các bọc khí đông lại giữ nguyên trạng thái rổng bên trong, như thế sẽ tạo ra một khối lượng lớn có tỷ trọng rất nhỏ. Bột nhựa Poly Styrol trộn với chất đốt Bọt Poly Styrol đun nóng trước khi cho vào khuôn, sau đó Khuôn được lắc đều cho đến khi bọt nhựa bên trong nở ra đầy kín phần rỗng bên trong khuôn. Khuôn và phần bọt nhựa Poly Styrol bên trong được đun nóng , bọt khí sẽ phồng to ( giống hột ngọc trai ) ép sát và dán chặt lại với nhau tạo nên hình thể của sản phẩm ( phần rỗng của khuôn đã được tạo dáng trước đó ). Ứng dụng : một vài sản phẩm được chế biến từ phương pháp đông bọt. 7. Nhựa qua các niên đại và những thành tựu 1839 Charles Goodyear điều chế caosu với phương pháp lưu hóa 1844 F.Walton sản xuất Linoleum 1851 Tại London xuất hiện một số sản phẩm từ caosucứng.Charles Goodyear là người đầu tiên thành công trong việc cấu hợp này, qua đó ông ta đã gia hạn lâu hơn phản ứng lưu hóa bằng cách trộn một khối lượng lớn lưu huỳnh vào cao su thiên nhiên theo quy định. 1862 A.Parkes giới thiệu lần đầu tiên tại hội chợ lớn London sản phẩm từ cơ xưởng Parkesine, một hổn hợp của Zellulosenitrat, Naphtalin và dầu cay thực vật ( Khuynh diệp ) 1868 John W. Hyatt cũng giới thiệu Zelluloid, một sản phẩm tượng tự như của A. Parkes, nhưng Zelluloid là hổn hợp điều chế từ Zellulosenitrat và dầu khuynh diệp 1870 Bằng phát minh Zelluloid được đăng ký đầu tiên tại USA. 1872 Anh em nhà Hyatt chế tạo thành công máy biến chế Zelluloid đầu tiên 1878 J.W.Hyatt người đầu tiên làm ra khuônnhiềulần 1879 M.Gray đăng ký bằng sáng chế máy phunép với trục soắn ốc . 1892 Paul Troester sản xuất ra máy ép dây thừng cho ống caosu và dây cáp từ phương pháp cải tiến của máy phunép do Gray làm ra. 1897 W.Kirsche và A. Spitteler đăng ký bằng sáng chế ra nhựa giả sừng: Galalith. 1901 W.J. Smith, người đầu tiên tìm ra Alkyd – và nhựa lyzerophtalin. 1909 L.H. Baekeland công bố sáng chế nhựa Phenolharze , với tên Bakelit. 1910 Thành lập công ty General Bakelite Co., sau đó được mở rộng và đổi tên mới là Union Carbide vào năm 1922. 1910 Zelluloseazetat được sản xuất tại nước C.H.L.B. Đức. 1915 Caosu tổng hợp được điều chế tại Leverkusen, nước C.H.L.B.Đức . 1920 Hermann Staudinger bắt đầu nghiên cứu lý thuyết cấu trúc tổng hợp Polymer 1920 Công ty Ford tại USA chế tạo phụ tùng xe hơi từ hổn hợp nhựaPhenol và sợi phụ gia . 1920 Hans John, người Tiệp Khắc tổng hợp được nhựakhai(harnstoffharz ), và được ứng dụng để sản xuất hàng gia dụng kể từ 1924 . 1921 A.Eichengruen thiết kế máy phunnén đầu tiên cho kỷ thuật nhựa. 1922 H.Staudinger nghiên cứu cấu trúc cao phân tử 1926 Eckert và Ziegler đăng ký sáng chế máy phunnén thương mại đầu tiên. 1927 Bằng sáng chế đầu tiên cho kỷ nghệ sản suất nhựa PVC tại U.S.A và tại C.H.L.B Đức. 1928 Sản xuất thương mại bột cho máy ép nhựakhai 1930 Kỷ nghệ phát triển Styrol và Polystyrol. 1932 Giới thiệu trụcsoắnốcnóng cho máy phunép. 1934 Trong phòng thí nghiệm của hãng ICI người ta điều chế được Polymethylmetacryl, và sau đó đến năm 1936 xuất hiện trên thị trường. 1934 Công ty French Oil Machine thiết kế máy ép với sức nén 1500 tấn 1935 Máy thổi đầu tiên cho vật thể rỗng bằng nhựa. 1935 Henkel điều chế được nhựa Melamin 1936 ABS được chế tạo và xuất hiện trên thị trường. 1938 Hãng Du Pont công bố sản phẩm từ nhựa liên hợp Polyamid Nylon. 1938 Bằng sáng chế cho nhựa Epoxyd được đăng ký. 1939 Kỹ nghệ sản xuất nhựa PELD tại vương quốc Anh. 1941 Sản xuất nhựa Polyurethan 1941 Sản xuất nhựa Polyester đói. 1943 Sản xuất nhựa Silikon. 1943 Nhựa Polyester mềm được chế tạo tại U.S.A và vương quốc Anh. [...]... Sản xuất nhựa Polyvinylfluorids Kynar, một loại nhựa có tính chịu hoá cao được ứng dụng rất nhiều trong kỷ nghệ hoá học và kỹ nghệ điện 1962 Sản xuất nhựa thơm Polyimid 1963 Sản xuất nhựa Polybutilenglykol Terephtalat PBT 1964 Tập đoàn General Electric sản xuất nhựa Polyphenyloxyd PPO 1965 Bằng sáng chế đầu tiên cho nhựa liên hợp Vinylpropylenchlorid Copolymer 1965 Hãng DuPont nghiên cứu nhựa nhiệt... Polymethylpenten, đây là loại nhựa đã được Giulio Natta điều chế trong phòng thí nghiệm và 1965 được hãng ICI khai triển tiếp 1980 Hãng BASF gia tăng tiến trình tổng hợp của nhựa cơ bản Polypyrrol 1982 Kỹ thuật học tổng hợp điều chế nhựa Polyetherimid được giới thiệu 1983 Kỹ thuật học tổng hợp điều chế nhựa Polyarilsulfon được giới thiệu 1986 Hãng ICI điều chế được Biopol, một loại nhựa nhiệt có nguồn gốc... Union Carbide giới thiệu nhựa Polysulfone Udel : Một loại nhựanhiệtthơm có tính chịu nhiệt cao 1968 Tập đoàn BASF đưa ra thị trường công cụ in Nylon 1968 Tập đoàn Phillips Petroleum bắt đầu với kỷ nghệ sản xuất đại trà PELD 1969 Nhựa Polybutilenrepthal Polyester ( không cứng ) được giới thiệu bởi tâp đoàn Celanese và General Electric 1971 Tập đoàn Phillips Petroleum giới thiệu nhựa Polyphenylensulfid... 1947 Kỹ nghệ sản xuất nhựa Epoxyd 1948 Kỹ nghệ sản xuất Polytetrafluorethylen ( Teflon ) 1954 G.Natta điều chế được isotaktische Polypropylen, bắt đầu 1957 được tập đoàn Montecatini tại Ferrara đưa ra thị trường 1956 Polyethylenáp suất thấp ( PEHD) 1959 Sản xuất Polykarbonaten 1959 Sản xuất Acetal và nhựa Polyacetal 1960 Sản xuất nhựa liên hợp Vinylethylen azetat Copolymer 1961 Nhựa liên hợp Ethylen... có thể tự hủy được trong thiên nhiên Một vài năm sau đó một loại nhựa có đặc tính tương tự, MaterB, được điều chế bởi hãng Montedison 1986 Tập đoàn Rohm và Haas điều chế sợi liên hợp Polyacrylimide Copolymer có tính chống thoát gaz cao 1990 Tập đoàn Himont giới thiệu hợp chất Polyolephene có khả năng tạo khối lượng lớn cho phản ứng trùng hợp Ghi chú : Tài liệu và hình ảnh được trích dẫn từ trang nhà... có khả năng tạo khối lượng lớn cho phản ứng trùng hợp Ghi chú : Tài liệu và hình ảnh được trích dẫn từ trang nhà của Prof Blumes Bildungsserver fuer Chemie Trương Ngọc Giao Kỹ sư biến chế nhựa TỔNG QUAN VỀ POLYMER VÀ POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Charles Goodyear . NHỰA NHÂN TẠO KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ NHỮNG ĐỊNH NGHĨA "Trong lần trước bạn đọc đã được giới thiệu những khái niệm sơ khởi về nhựa nhân tạo cùng với những thông tin khái quát về. giản hoá, tên gọi nhựa được hiểu với cụm từ nhựa nhân tạo ( hay nhựa tổng hợp ). 1. Thuộc tính và ứng dụng của nhựa. 2. Định nghĩa cơ bản dựa theo cấu trúc hoá học. 3. Điều chế nhựa 4. Tên gọi. cạnh đó việc ứng dụng nhiều họ nhựa khác nhau, để tạo ra nhựa liên hợp, sẽ gây ra nhiều vấn đề khó khăn cho chu trình tái tạo nhựa. 3. Điều chế nhựa Như tên gọi của nó nhựa được điều chế từ các phương