CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.3.2 PA6 (polyamide 6)
Là nhựa kỹ thuật được sản xuất bằng phương pháp đúc hoặc đùn. Trong đó có những sản phẩm mang đặc điểm giống nhựa. PA6 như PA66, PA12, PA6C có những tính chất vượt trội hơn với giá thành đắt hơn.
Thông số kỹ thuật của nhựa PA6:
+ Màu sắc: Trắng, đen.
+ Loại: Thanh cây tròn, tấm.
+ Khối lượng riêng: 1,15g/cm³.
+ Modulus đàn hồi 3.500 MPa.
+ Nhiệt độ làm việc dài hạn: 100°C.
+ Nhiệt độ làm việc ngắn hạn: 170°C.
+ Nhiệt độ thấp nhất: - 40°C.
Đặc tính kỹ thuật nhựa PA6:
Nhựa PA6 giảm xóc tốt, cách điện, tính chất mài mòn tốt, kháng với nhiều loại dầu, mỡ bôi trơn và nhiên liệu, dẻo dai cao. Cách điện và nhiệt tốt, dễ dàng gia công, dễ dàng hàn và kết dính. Dễ nứt dưới điều kiện rất khô và chống dính.
Nhựa PA6 có tính trượt tốt, chống rung, chịu được tác động mạnh trong thời gian dài. Hấp thu nước thấp nhất, do cơ chế tự cân bằng nước nội tại làm cho vật liệu có độ cứng cao, khả năng chịu được nhiều loại dầu, mỡ bôi trơn, nhiên liệu diesel.
Khi sản xuất nhựa bán thành phẩm, có sự phân biệt giữa các quá trình đùn và đúc. Quá trình đúc cho phép sản xuất các sản với kích thước lớn hơn và một mức độ cao hơn của tinh.
Ứng dụng Nhựa PA6:
Nhựa PA6 được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực thiết kế. Máy có thể được thực hiện với công cụ tiêu chuẩn và máy thông thường đối với gỗ và gia công kim loại. Thức ăn chăn nuôi cao và cắt tốc độ phát triển sản xuất hiệu quả.
Trong ngành cơ khí ô tô, sản xuất giày, đóng tàu, kỹ thuật điện, máy móc thiết bị xây dựng, bánh răng, hệ thống băng tải, trục các loại. Ngành công nghiệp dệt may
Hình 2.7: Sản phẩm điển hình của nhựa PA6
2.3.3 Nhựa ABS
Bao gồm 3 đơn phân tử acrylonnitrile, butadiene, styrene. Các đơn phân tử này ảnh hưởng đến tính chất của nhựa ABS: tính cứng, tính bền với nhiệt độ và hoá chất là do acrylonnitrile; tính dễ gia công, tính bền của styrene; tính dẻo, độ dai va đập là của butadiene.
Acrylonitrin butadien styren (viết tắt và thường gọi là nhựa ABS) có công thức hóa
học (C8H8· C4H6·C3H3N)n là một loại nhựa nhiệt rất dẻo dai, chịu được sự va đập mạnh.
Hình 2.8: Công thức cấu tạo nhựa ABS
Tính chất:
Nhựa ABS rất cứng, rắn nhưng không giòn, cân bằng tốt giữa độ bền kéo, va đập, độ cứng bề mặt, độ rắn, độ chịu nhiệt các tính chất ở nhiệt độ thấp và các đặc tính về điện trong khi giá cả tương đối rẻ.
Tính chất đặc trưng của ABS là độ chịu va đập và độ dai. Có rất nhiều ABS biến tính khác nhau nhằm cải thiện độ chịu va đập, độ dai và khả năng chịu nhiệt. Khả năng chịu va đập không giảm nhanh ở nhiệt độ thấp. Độ ổn định dưới tải trọng rất tốt, ABS chịu nhiệt tương đương hoặc tốt hơn Acetal, PC.. ở nhiệt độ phòng. Khi không chịu va đập, sự hư hỏng xảy ra do uốn nhiều hơn giòn. Tính chất vật lý ít ảnh hưởng đến độ ẩm mà chỉ ảnh hưởng đến sự ổn định kích thước của ABS.
Kỹ thuật gia công
Thường sử dụng phương pháp ép phun, độ co ngót thấp nên sản phẩm rất chính xác. Phun nhanh có thể dẫn đến sự định hướng của polymer nóng chảy và ứng suất đáng kể mà trong trường hợp đó cần tăng nhiệt độ khuôn. Nhựa ABS có thể làm dạng tấm, profile đùn, màng. ABS có gia cường sợi thuỷ tinh thích hợp cho đùn thổi. Thông số gia công:
+ Nhiệt độ nguyên liệu: 200-280OC.
+ Nhiệt độ khuôn: 40 – 85OC.
+ Áp suất phun: 600 – 1800 bar.
Ứng dụng
ABS kết hợp đặc tính về điện và khả năng ép phun không giới hạn và giá cả phải chăng, được ứng dụng trong các sản phẩm cách điện, trong kỹ thuật điện tử và thông tin liên lạc (vỏ và các linh kiện bên trong).
Như chúng ta đã biết, nhựa ABS được sử dụng xung quanh cuộc sống của chúng ta, ngoài những vật dụng hàng ngày vỏ màn hình máy tính, tivi, xe máy.... ABS còn được sử dụng trong kỹ thuật nhiệt lạnh, trong công nghiệp xe và bao bì. Đặc biệt dùng cho thực phẩm, các sản phẩm ép phun, thùng chứa và màng, mũ bảo hiểm, đồ chơi...
Chính vì vậy, dùng nhựa ABS để làm vỏ sản phẩm máy xay sinh tố, một vật dụng rất quen thuộc trong gia đình chúng ta hiện nay. Để tham khảo, các bạn có thể xem chi tiết sản phẩm
23 3
Hình 2.10: Sản phẩm điển hình của nhựa ABS
2.3.4. Nhựa PP
+ Polypropylen (PP) là một loại polymer, là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen.
+ Danh pháp IUPAC: poly(1-methylethylene).
+ Tên khác: Polypropylene, Polypropene.
+ Polipropene 25 [USAN], Propene polymers.
+ Propylene polymers, 1-Propene homopolymer.
Một số đặc tính của loại nhựa này: Thông số: + Công thức phân tử: (C3H6)x + Tỷ trọng: PP vô định hình: 0.85 g/cm3 + PP tinh thể: 0.95 g/cm3 + Độ giãn dài: 250 - 700 % + Độ bền kéo: 30 - 40 N/mm2 + Độ dai va đập: 3.28 - 5.9 kJ/m2 + Điểm nóng chảy: ~ 165 °C Đặc tính:
+ Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.
+ Kháng lão hoá nhiệt thông thường, có phụ gia bôi trơn không hại về sinh học.
+ Kháng lão hoá nhiệt cao, có ổn định quang, không ảnh hưởng về mặt sinh học.
+Kháng thời tiết ổn định bằng than đen, dùng amine có cấu trúc không gian cồng kềnh cho các ứng dụng ngoài trời.
+ Kháng lão hoá nhiệt cao với dung dịch tẩy rửa nóng, nước nóng, không độc.
+ Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ.
+ PP không màu, không mùi, không vị, không độc. PP cháy sáng với ngọn lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su.
+ Chịu được nhiệt độ cao hơn 100o
C. Tuy nhiên nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì PP (140o
C), cao so với PE - có thể gây chảy hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài, nên thường ít dùng PP làm lớp trong cùng.
+ Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.
Công nghệ sản xuất PP:
Có nhiều phương pháp để chế tạo PP và một phương pháp điển hình là dùng công nghệ Hypol II để chế tạo Polypropylene, Hypol II là một trong những công nghệ tiên tiến và cho ra cho ra sản phẩm có chất lượng cao và ổn định.
Hypol II là quy trình sản xuất PP có phản ứng polymer hóa ở thể bùn (slurry/bulk phase), sử dụng lò phản ứng homopolymer dạng vòng (loop reactor).Công nghệ Hypol II cùng nhóm với công nghệ Spheripol (Basell) và công nghệ Exxon Mobile (nhóm công
25 5
nghệ có phản ứng polymer hóa ở thể bùn.Các công nghệ nhóm này có chi phí đầu tư cao hơn và cho ra sản phẩm có chất lượng tốt hơn các công nghệ có phản ứng polymer hóa ở thể khí (gas-phase processes). Công nghệ Hypol II tạo ra các mạch Polypropylene có tính đẳng hướng cũng như tỷ lệ kết tinh cao hơn các công nghệ phổ biến trên thế giới hiện nay (Hypol II cho ra polypropylene có II = 98%). Chỉ số Isostaticity cao này làm cho hạt nhựa PP có độ cứng, độ bền, độ chịu va đập và độ trong suốt cao.
Công nghệ Hypol II sử dụng chất xúc tác có hiệu suất phản ứng rất cao làm giảm tối đa hàm lượng tro, tạp chất sinh ra trong quá trình phản ứng. Điều này làm cho hạt nhựa có độ trong suốt, độ nguyên chất rất cao.
Nhựa PP dùng để làm nắp chai, vỏ bút, chai lọ trong y tế bao bì, dùng trong ngành dệt, giả da, bọc dây diện, xô chậu rổ rá…
Kí hiệu PP trên bao bì làm bằng loại vật liệu này:
Hình 2.12: Kí hiệu nhựa PP trên bao bì
Một số hình ảnh về ứng dụng của loại nhựa này :
Hình 2.15: Ứng dụng nhựa PP
Nhựa PP rất dễ xé rách nếu có một vết cắt sẵn nhờ vậy mà nó được dùng làm bao bì cho các sản phẩm khá nhiều, đặc biệt là các sản phẩm về thực phẩm hàng ngày.
Ở đây ta không trình bày rõ tính chất của từng loại nhựa mà chỉ đi sâu vào loại nhựa được dùng ép phun sản phẩm là PP. Do vậy để có cái nhìn tổng quát về các loại nhựa ta có các bảng so sánh sau từ đó có thể so sánh đánh giá về tính chất khác nhau, ưu việt của từng loại nhựa.
Bảng 2.1: Bảng thống kê một số loại nhựa
TT1 1 2 3 4 5
Bảng 2.2: Thống kê một số loại nhựa
TT1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 27
10 11 12 Bảng 2.3: Độ co ngót của nhựa TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13