Đã gần một thế kỷ kể từ khi loại nhựa đầu tiên được phát minh bởi một người mỹ có tên là Baekeland, hiện nay các sản phẩm từ nhựa xuất hiện trong mọi lĩnh vực đời sống hằng ngày, và vẫn giữ được tốc độ tăng trưởng đáng kể. Chưa từng có một vật liệu khác từng trải qua một trải nghiệm thần kỳ như vậy trong lịch sử phát triển công nhiệp của con người. ngoài ra sự phát minh và sử dụng nhựa được lịch sử ghi nhận là một trong những sự đổi mới quan trọng trong thế kỷ 20, thứ ảnh hưởng tới sự phát triển của con người. những sản phẩm được lảm từ nhựa zin không thể thu hút được sự chú ý của khách hàng vì chúng không có màu hoặc có màu trắng tự nhiên. Vì vậy việc tạo màu cho chúng là một việc quan trọng.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NHỰA VÀ MÀU Đã gần kỷ kể từ loại nhựa phát minh người mỹ có tên Baekeland, sản phẩm từ nhựa xuất lĩnh vực đời sống ngày, giữ tốc độ tăng trưởng đáng kể Chưa có vật liệu khác trải qua trải nghiệm thần kỳ lịch sử phát triển cơng nhiệp người ngồi phát minh sử dụng nhựa lịch sử ghi nhận đổi quan trọng kỷ 20, thứ ảnh hưởng tới phát triển người sản phẩm lảm từ nhựa zin thu hút ý khách hàng chúng khơng có màu có màu trắng tự nhiên Vì việc tạo màu cho chúng việc quan trọng 1.1 NHỰA 1.1.1 tính chất nhựa vật liệu nhựa phát triển cách nhanh chóng vỏn vẹn trăm năm, chủ yếu dựa vào hiệu suất sử dụng xuất sắc 1)khối lượng sản phẩm Vật liệu thô sản xuất nhựa dầu mỏ, thứ cung cấpvới lượng lớn, giá thành để sản xuất nhựa thấp giảm mạnh giá thành sản xuất sản phẩm nhựa với tính nhiệt dẻo nó, giá thành dầu rẻ Tính dẻo khả tạo hình dạng sau làm lạnh mà trước làm mềm nhiệt điều tạo sản phẩm với hình dạng phức tạp, dễ dàng để sản xuất hiệu gia công cao nhiều so với kim loại lượng lớn phát minh cải tiến trình tạo hình cho nhựa đưa 100 năm qua, đặc biệt q trình tạo hình ép phun, tạo sản phẩm có hình dạng phức tạp cách dễ dàng Với phát triển ngành công nghiệp nhựa, gỗ, thép, vải, giầy hàng loạt vật liệu truyền thống khác dần thay nhựa, khả dễ pha màu, dễ gia cơng, lượng tiêu hao giá thành rẻ Vì tốc độ phát triển nhanh chóng 2) tỉ trọng thấp sức bền tốt Tỉ trọng nhựa vào khoảng 1g/cm3 bàng 1/5 nhôm 1/10 thép Rất nhiều nhựa PO có tỉ trọng nhỏ 1g/cm3 Ví dụ PE PP chúng mặt nước tỷ trọng bọt nhựa vào khoảng 0,1g/cm3 Tỷ trọng của vài loại nhựa nặng Ví dụ PVC 1,4g/cm3, PTFE 2,2 g/cm3 chúng nhẹ so với kim loại gốm Mặc dù tỷ trọng nhựa thấp độ bền chúng lại lớn, nylon tỷ trọng 1/10 thép độ bền uốn chúng lại nửa độ cứng nhựa không kim loại, so sánh với kim loại gốm chúng có khối lượng nhẹ, tính chất học tốt, sức bền học cao chống mài mòn Vì chúng chúng tạo thành sản phẩm có khối lượng nhẹ có độ bền tốt phần nhựa sử dụng để sản xuất phần lớn phận oto, khoảng 50% lượng vật liệu oto, khối lượng ơt giảm xuống 1/3 Khối lượng oto nhẹ làm lượng tiêu tốn 3) chống ăn mòn Chống ăn mòn vấn đề quan trọng cần giải năm TQ, mấ mát kinh tế trực tiếp ăn mòn 20 tỷ NDT Hầu hết loại nhựa có khả chống ăn mòn mạnh khơng phản ứng với axits hay kiềm chúng thường sử dụng làm dụng cụ pha chế hóa chất nhựa khơng bị gỉ hay mục nát môi trường ẩm ướt, chúng không bị ăn mòn vi sinh vật chúng thường sử dụng làm cửa, sổ cho tòa nhà, cửa hàng v.v… 4) khả cách nhiệt cách điện tốt Chuỗi phân tử nhựa kết hợp nguyên tử liên kết cộng hóa trị, liên kết ion liên kết cho nhận cấu trúc, điện trở nên tới 10^14 ~ 10^16 Ω Vì nhựa có khả cách điện tốt, sử dụng làm nút bấm công tắc vật dụng điện nhà, vỏ cách điện cho dây dẫn cáp điện, sử dụng rộng rãi lĩnh vực điện, điện tử, đa, ti vi, viễn thơng, đa phương tiện, máy tính v.v… Nhựa có tính dẫn nhiệt thấp, giữ nhiệt tốt cách nhiệt tốt, chúng sử dụng rộng rãi lĩnh vực cách nhiệt với màng che phủ nông nghiệp, miền đơng bắc có rau tươi vào mùa đông Bề mặt vỏ tên lửa, tàu vũ trụ vài chi tiết máy bay lên tới 1300oC lớp vỏ phủ bảo vệ chúng vài loại vật liệu nhựa với tính dẫn nhiệt thấp, phenol – epoxy nhựa silicol hữu Một điều quan trọng cần phải biết để phát huy ưu nhựa nhược điểm chúng: chịu nhiệt kém, biến dạng nhiệt độ cao, bị cháy oxy hóa tác động ánh sáng, oxy, nhiệt, nước môi trường ẩm độ cứng bề mặt chúng thấp làm cho sản phẩm từ nhựa dễ bị hư hại chất cách điện nên nhựa dễ bị tĩnh điện hấp thụ bụi Nhược điểm nhựa không bị phân hủy, điều vô nguy hại cho mơi trường khơng bị phân hủy có bị chơn vòng trăm năm Với nhịp sống tăng tốc, để đáp ứng với yêu cầu tiện lợi sức khỏe xã hội, hộp đồ ăn dùng lần, túi bóng sản phẩm khác nở rộ sống ngày Mặc dù tính tiện lợi giá thành rẻ chúng mang lại nhiều lợi ích cho sống người, chúng tiềm ẩn nhiều mối nguy hại tới hệ sinh thái môi trường chúng vơ tình bị thải ngồi mơi trường tượng gọi tên với tên ô nhiễm trắng 1.1.2 ứng dụng nhựa sở hữu tính chất xuất sắc, nhựa sử lý để tạo nhiều loại sản phẩm khác nhau, mềm mại lụa cứng sắt suốt thủy tinh Ngày sản phẩm từ nhựa có mặt lĩnh vực sống khơng q nói khơng có nhựa khơng có sống ứng dụng liệt kê bảng 1.1 bảng 1.1 ứng dụng nhựa Vật liêu cấu trúc Vật liệu cách điện Vật liệu xây dựng Vật liệu dùng để chứa đựng Hàng tiêu dùng Vận tải Sợi tổng hợp Vật dụng nhà, phận oto, phận khí Vỏ dây điện, bảng điện, phận điện ống dẫn nhựa, ống dẫn ga túi bóng, túi giả vải, hộp nhựa, đồ dùng, văn phòng phẩm, đồ chơi cơng cụ vận tải, phận phương tiện giao thông sợi vải, thảm, thảm cỏ 1.1.3 phân loại loại nhựa 1.1.3.1 phân loại Có 300 loại nhựa sản xuất khắp giới, biện pháp phân loại phức tạp khác biệt, chúng bị trùng Để tiện lợi phân loại theo tính chất vật lý, tính chất ứng dụng phương pháp gia cơng 1) Phân loại theo tính chất vật lý Theo tính chất vật lý, nhựa chia làm hai loại nhựa nhiệt rắn nhựa nhiệt dẻo Nhựa nhiệt dẻo có cấu trúc phân tử mạch thẳng nhánh, bị làm mềm nhiệt độ cao cứng lại làm lạnh trình lặp lặp lại nhiều lần mà có thay đổi trạng thái vật lý Vì phế liệu, hay rác thải trình gia cơng tái chế cách nghiền nhỏ chúng Nhựa nhiệt dẻo bao gồm: PE, PP, PVC, PS, ABS, PA, PO, PC, PMMA v.v Nhựa nhiệt rắn có tính dẻo cấu trúc mạch thẳng trước gia nhiệt, chuỗi polyme mạch thẳng kết hợp liên kết hóa học tạo thành mạng lưới liên kết gia nhiệt tạo thành mạng lưới polyme khơng gian, khơng bị nóng chảy hòa tan cấu trúc thay đổi lại biến đổi hóa học biến đổi vật lý xảy q trình Phế phẩm thứ lại q trình khơng thể tái sử dụng tính chất đề cập Các loại nhựa nhiệt rắn gồm: nhựa phelon, nhựa amin, nhựa silicon v.v… 2) Phân loại ứng dụng Nhựa thông dụng: nhựa thường sử dụng để thay vật liệu khác, đem lại suất cao ứng dụng rộng rãi Chúng có khả tạo hình tốt giá thành rẻ sản lượng chúng thường chiếm ¾ tổng sản lượng nhựa chúng thành phần chủ yếu nghành công nghiệp nhựa chúng bao gồm loại: PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA, EP, PF, PU v.v… Nhựa kỹ thuật Chúng có đặc tính thơng thường vật liệu sử dụng làm hợp phần nhựa kỹ thuật, loại có độ bền tốt, có ổn định khơng gian giữ tính chất tốt điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt nhựa kỹ thuật bao gồm: PA, PBT, PET, PC, POM, PPO Các sản phẩm từ nhựa kỹ thuật có số lượng có giá thành cao Nhựa đặc dụng Là loại nhựa có chức riêng (kháng nhiệt, tự bôi trơn.v.v ) sử dụng lĩnh vực riêng bao gồm: PPS, PSU, PES, PTFE, PEEK Tính kháng mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt, tự bơi trơn, tính ổn định khơng gian nhựa kỹ thuật nhựa đặc biệt lớn nhựa thông thường chúng phần giống với vật liệu gốm, chúng sử dụng rộng rãi sản xuất máy móc, cơng nghiệp điện chiếu sáng, điện tử, ứng dụng gia dụng, vũ trụ, tên lửa, lượng nguyên tử ngành công nghiệp khác Chúng dần thay kim loại số sản phẩm máy móc 3) Phân loại theo phương pháp gia cơng Nhựa phân loại theo phương pháp gia công như: nhựa đúc, nhựa ép phun, nhựa thổi 4) Phân loại theo sản phẩm Nhựa chia làm màng nhựa, ống nhựa, vỏ cáp, vật liệu xây dựng, bọt nhựa 1.1.3.2 đặc điểm loại nhựa 1) nhựa nhiệt dẻo Cấu trúc phân tử nhựa nhiệt dẻo kết nối với hay nhiều đơn vị bản, lập lập lại nhiều lần theo xếp định, thơng qua liên kết hóa học, giống chuỗi ngọc trai, có cấu trúc thẳng hàng phân nhánh gọi polyme mạch thẳng ví dụ, đơn vị phân tử PE C2H4 phân tử PE kết nối với vô số đơn vị (-C2H4-C2H4-C2H4-)n a) polyvinyl clorua (PVC) công thức: (CH2CHCl )n; PVC tạo thành từ phản ứng trùng hợp vynyl clorua, loại nhựa Sản phẩm từ có sản lượng đứng thứ 2, xếp sau nhựa PE chiểm tới 16% tổng sản lượng nhựa tồn cầu PVC loại nhựa có dạng bột màu trắng vàng nhạt nguyên tử clo có độ âm điện lớn, lực hấp dẫn lớn lên phá vỡ linh động phân tử, nhựa PVC cứng, có khả chống ăn mòn hóa học tốt nhiên dòn thiếu mềm dẻo PVC có tính chất chống cháy, lửa cháy tự tắt với tỷ lệ lớn clo (nhiều 55%), chuỗi phân tử sản phẩm PVC bị phân cực mạnh, làm nhiệt độ gia cơng cao hơn, tùy theo u cầu sản phẩm lượng chất hóa dẻo thêm vào, để giảm lực hấp dẫn nội phân tử cải thiện tính mềm dẻo sản phẩm PVC sinh khí HCl bị màu ảnh hưởng nhiệt độ, oxy ánh sáng, kết làm giảm chất lượng vật liệu chất chống oxy hóa chất chống UV Nhược điểm PVC monome, chất hóa dẻo chất độc HCl sinh đốt, PVC rác thải khó để sử lý làm ô nhiễm môi trường nhựa PVC cứng sử dụng làm vật chứa (không chịu áp suất), ống cáp v.v tăng độ cứng PVC bột đá, chúng sử dụng để thay thép để sản xuất cửa, cửa sổ, sàn nhà, trần nhà v.v… nhựa PVC mềm dùng để làm bao bì đồ uống, vỏ dược phẩm, mỹ phẩm, màng film mỏng, đồ chơi, dép nhà, giả da v.v… b) polyolefin (PO) PO loại polyme tạo thành với cacbon hidro PO thông dụng sử dụng PE PP chúng sử dụng rộng rãi có sản lượng lớn loại nhựa PE homo- polyme co-polyme etylen α- olefil, polyme khơng phân cực, phân tử chứa liên kết C-C C-H PE nhựa nhiệt dẻo kết tinh dạng sáp, khơng mùi, khơng vị khơng độ, bên cạnh chịu nhiệt độ thấp (-70 ~ -140Oc), ổn định hóa học cao chịu hầu hết loại axit (bao gồm oxit axit), kiềm, muối nhiệt độ phòng có tính hút ẩm thấp, cách điện tốt, tính chất khí mức trung bình khơng tan hầu hết dụng mơi thơng thường, tính chịu nhiệt, chịu lão hóa phá hủy mơi trường Sản lượng PE chiếm 30% tổng sản lượng nhựa sản suất, PE xem loại nhựa phổ biến PE thường phân loại theo tỷ trọng khác cấu trúc thể qua hình 1.2 PE tỷ trọng thấp (LDPE) có chuỗi nhánh dài, chiều dài mạch nhánh chí dài mạch chính, phân tử mạch nhánh với ổn định, tỷ trọng độ kết tinh thấp PE tỷ trọng cao (HDPE) loại khơng có mạch nhánh dài, phân tử mạch thẳng với tỷ trọng độ kết tinh cao PE mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE) loại có tỷ trọng nằm LDPE HDPE *LDPE homo- polyme Nó gọi PE áp lực cao trùng hợp áp suất lớn, nặng PP (0,903 ~ 0,904g/cm3 LDPE có tính chất chung nhựa PE, thêm vào suốt, mềm, dễ kết dính tính cách điện tốt HDPE, đặc biệt dễ gia cơng Đây lý sử dụng rộng rãi khơng thể thay LDPE có nhiệt độ nóng chảy thấp, cách nhiệt tốt, tính chất lý, chịu nhiệt chống lão hóa Sở hữu độ cao, bóng mềm, LDPE phù hợp với yêu cầu làm màng túi giả vải, túi đựng quần áo thực, thực phẩm có độ tốt, nên dùng để sản xuất làm nhiều loại màng film nông nghiệp, để cải tiến xuất mùa màng LDPE đước sử lý để làm lớp màng dính bọc, màng film phức hợp, (loại thường sử dụng nhiều lĩnh vực túi đựng) nhiệt độ nóng chảy thấp, độ kết dính cao, cách nhiệt có khả tạo màng film Sở hữu trình trùng hợp mà trình cho sản phẩm khơng xúc tác kim loại sót lại, cách nhiệt tốt chống việc tạo thành liên kết chéo nhiệt độ cao, LDPE thường sử dụng làm vật liệu làm cáp điện, với hiệu điện lên tới 340 KV Với độ chảy tốt, LDPE vật liệu dùng để đúc vật dụng thiết yếu hàng ngày với nhiều hình dáng phức tạp (chai lọ, hoa nhựa, dấu container, đồ dùng bếp, đồ chơi, văn phòn phẩm nhều vật dụng khác) Polyetylen tỷ trọng cao (HDPE) HDPE homo-polyme co-polyme etylen với lượng nhỏ (