Tạo hình không phoi sản phẩm polyme có thể hiểu là các quá trình công nghệ chế tạo ra sản phẩm từ nguyên liệu đầu không qua giai đoạn tạo phôi và gia công cơ khí. Các quá trình công nghệnày có thể tóm tắt ngắn gọn là “ tạo hình và định hình”. Chúng bao gồm một sốkỹthuật chung sau đây:
Phương pháp 1 tạo hìnhởthểnóng chảy–dùng cho cảpolyme nhiệt rắn và nhiệt dẻo. Nhóm này bao gồm ép đùn, ép phun, ép khuôn, cán tráng. Đây là nhóm công nghệquan trọng nhất.
Phương pháp 2 tạo hình polyme ở trạng thái mềm cao: bao gồm tạo hình chân không tạo hình áp suất và ép áp lực.
Phương pháp 3 tạo hình từdung dịch. Phương pháp 4 tạo hình từnhũ tương.
Phương pháp 5 tạo hình từ các polyme phân tử lượng thấp hoặc tiền polyme để tạo hình sản phẩm có phân tử lượng cao hơn.
Các phương pháp thứ 3 và thứ 4 thường kèm theo công đoạn tách dung môi hoặc làm khô sau khi tạo hình sản phẩm. Phương pháp thứ 5 được hoàn thành trong quá trìnhđồng trùng hợp các nguyên liệu đầu.
a. Tạo hình không phoi nhựa nhiệt dẻo
Những nguyên tắc cơ bản nhất của quá trình tạo hình polyme nhiệt dẻo bao gồm ép đùn, ép phun, thổi chai, cán tráng.
Đểnâng cao tối đa hiệu suất sửdụng của từng phương pháp cần xét đến một loạt các yếu tố như khả năng hút ẩm của polyme, đặc tính của hạt, các tính chất nhiệt có ảnh hưởng đến sự nóng chảy và làm lạnh polyme, độ bền nhiệt, tính chất chảy, khả năng kết tinh, khả năng định hướng.
b. Tạo hình không phoi polyme nhiệt rắn
học, còn gọi là khâu mạch (đóng rắn). Phương pháp gia công hay được sửdụng nhất là ép trong khuôn, tuy nhiên một số phương pháp khác như ép đùn, đúc, … cũng được sửdụng.
Sau khi vật liệu polyme phân tử lượng thấp được đưa vào khuôn, vật liệu bắt đầu quá trình đóng rắn. Điều quan trọng nhất là vật liệu phải chảy đầy khuôn trước khi phản ứng đóng rắn (khâu mạch) phát triển đến mức sự chảy bị ngừng lại. Do độ dẫn nhiệt kém, nhiệt độtrong khối vật liệu tại các điểm khác nhau sẽkhông giống nhau, do đó cả độ nhớt lẫn tốc độ đóng rắn vật liệu cũng sẽ thay đổi tại các điểm khác nhau. Ngoài ra các yếu tố khác như nhiệt sinh ra do ma sát khi chảy, mức độ sấy nóng sơ bộ của vật liệu… cũng có ảnh hưởng đến độ nhớt và tốc độ đóng rắn. Đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của tất cảcác yếu tố trên đến sựchảy của polyme là rất phức tạp.
Trong các phương pháp gia công polyme nhiệt rắn, sự đóng rắn không bao giờ xảy ra hoàn toàn, nghĩa là không phải tất cả các vị trí hoạt động trong phân tử đều tham gia phản ứng khâu mạch. Vì vậy tính chất của sản phẩm cũng sẽ thay đổi tùy thuộc vào mức độ khâu mạch của vật liệu. Một số tính chất sẽ tăng lên, một số tính chất giảm hoặc đi qua điểm cực đại khi mức độ khâu mạch tăng lên. Vì vậy việc lựa chọn mức độ đóng rắn tối ưu cần căn cứ vào việc tính chất nào của sản phẩm là quan trọng nhất trong khi sửdụng.