Vật liệu

Bạn đã bao giờ tự hỏi vì sao nhựa PVC lại được dùng rộng rãi, hay HDPE được ưa chuộng trong sản xuất van và ống nhựa? Chuyên mục vật liệu nhựa là gì chính là nơi bạn sẽ tìm thấy tất cả câu trả lời thú vị này!

1. Vật liệu nhựa là gì

Để bắt đầu, chúng ta cần hiểu về khái niệm nhựa là gì. Việc định nghĩa rõ ràng giúp người xem có cái nhìn tổng quan về bản chất và các đặc tính của vật liệu này.

Nhựa là hợp chất bao gồm nhiều phân tử nhỏ (thường là hidrocacbon), được trùng hợp thành các chuổi phân tử dài (polymer). Nguồn gốc của nhựa rất đa dạng, có thể đến từ mủ cao su, sợi bông, dầu mỏ, than đá,… Ngay này với công nghệ sản xuất hiện đại, vật liệu nhựa có khả năng uốn dẻo hoặc tạo hình khi nung nóng, sau đó đóng rắn khi nguội để tạo thành sản phẩm có hình dạng xác định.

2. Đặc tính của nhựa là gì

Trong bối cảnh sản xuất vật tư hiện nay, các loại vật liệu nhựa sở hữu một số tính năng vượt trội, cho phép nhựa phục vụ các ứng dụng đòi hỏi kỹ thuật cao, có thể thay thế vật liệu khác như kim loại hoặc gốm sứ.

• Nhựa có khả năng cách điện tốt. Đây là đặc tính cực kỳ quan trọng trong ngành điện, điện tử, dùng để sản xuất bảng mạch, vỏ thiết bị điện.

• Nhiều loại nhựa kỹ thuật có khả năng chịu tải trọng và chống biến dạng tốt, thích hợp làm chi tiết máy, bộ phận trong ô tô hoặc hàng không.

• Một số loại có thể chịu được nhiệt độ lên đến hàng trăm °C, giúp chúng hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.

• Khả năng chống ăn mòn và ổn định trong môi trường axit, kiềm hay dầu mỡ là ưu điểm nổi bật, giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm.

• Ít bị co ngót hay biến dạng theo thời gian, đảm bảo độ chính xác cho các chi tiết phức tạp.

• Dễ dàng tạo hình, gia công bằng nhiều phương pháp như cắt, khoan, tiện, phay và hàn nhựa

3. Các loai vật liệu nhựa phổ biến

Tùy theo công thức phân tử monomer, các loại vật liệu nhựa có sự khác nhau rõ rệt về đặc tính kỹ thuật cũng như cách sử dụng thực tế. Dưới đây là một số loại nhựa thường gặp

• Nhựa PVC: Được tổng hợp từ các phân tử Polyvinyl Chloride, với độ bền và khả năng chống cháy tốt, được sử dụng nhiều trong ngành đường ống, điện tử, y tế. Ngoài ra còn có các biến thế khác của dòng nhựa này là nhựa uPVC và cPVC, với đặc tính vượt trội hơn về độ cứng và mức chịu nhiệt tối đa

• Nhựa PE: Gồm nhiều nhóm phân tử Ethylene liên kết với nhau, với nhiệt độ nóng chảy cao và chống ăn mòn tốt. Có rất nhiều loại hạt nhựa PE tùy theo tỷ trọng vật liệu, trong đó tiêu biểu nhất là nhựa HDPE và nhựa LDPE

• Nhựa PP: Chứa các liên kết PolyPropylene, là dòng nhựa nhiệt dẻo cao cấp, dùng để sản xuất các vật dụng cần chịu nhiệt độ cao. Vật liệu PPR, PPH cũng là một dạng biến thể của loại vật liệu nhựa này

Các loại vật liệu nhựa khác: PVDF, PTFE, ABS, PA, PEEK,…

4. Thông số quan trọng của vật liệu nhựa là gì

Việc nắm rõ các thông số kỹ thuật là điều kiện tiên quyết để đánh giá và lựa chọn vật liệu nhựa phù hợp khi sản xuất thiết bị nhựa. Mỗi thông số đều phản ánh một khía cạnh quan trọng về hiệu suất của nhựa trong quá trình sử dụng.

• Nhiệt độ làm việc tối đa: Là yếu tố quyết định khả năng chịu nhiệt của nhựa, dao động từ 60°C (PVC, uPVC) đến hơn 260°C (PTFE).

• Độ bền kéo: Chỉ số này đo khả năng chịu lực kéo trước khi đứt gãy, ví dụ nhựa PE có độ bền kéo khoảng 8 ~ 30 MPa.

• Nhiệt độ nóng chảy: Mức nhiệt tối đa vật liệu nhựa có thể tồn tại ở trạng thái rắn

5. Ứng dụng của các loại vật liệu nhựa là gì

Là nhà tư vấn giải pháp vật liệu nhựa, chúng tôi nhận thấy các loại vật liệu nhựa kỹ thuật đã và đang cách mạng hóa nhiều ngành công nghiệp. Từ những chi tiết nhỏ đến các cấu trúc lớn, chúng mang lại hiệu quả vượt trội, giúp nhựa được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau, góp phần nâng cao hiệu suất và giảm chi phí sản xuất.

• Chế tạo vỏ dây điện, bảng mạch, bộ phận cách điện

• Sản xuất chi tiết nội thất, vỏ phụ tùng, bộ phận chịu nhiệt trước khi lắp ráp phương tiện giao thông

• Chế tạo ống nhựa, van và phụ kiện nhựa dùng cho công trình đường ống nước

• Tạo ra bánh răng, ổ trượt, tấm lót máy, băng tải phục vụ sản xuất cơ khí, điều khiển tự động

• Ứng dụng trong ngành vật tư y tế, đóng gói thực phẩm

6. Tác động môi trường của vật liệu nhựa là gì

Nhựa đang ngày càng trở thành chất liệu quen thuộc trong đời sống hằng ngày. Vậy nên sự tác động của nhựa ảnh hưởng đến môi trường là một thách thức lớn dành cho các cơ quan quản lý, bởi những lý do sau

• Nhựa khó phân hủy sinh học, phải mất hàng trăm để tiêu hủy hoàn toàn dưới tác động của thiên nhiên

• Gây ô nhiễm nếu không được thu gom, tái chế đúng cách, ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt và chuổi thức ăn

• Nếu không có quy trình đốt rác thải nhựa đúng cách, có thể làm tăng nguy cơ biến đổi khí hậu

7. Các loại vật liệu nhựa có thể tái chế không

Thật may mắn khi người dùng có thể tái chế các vật dụng làm từ nhựa như vỏ chai, ni lông, bao bì,…. để góp phần bảo vệ môi trường. Một số loại nhựa (như nhựa uPVC, PP, HDPE,…) có các mã số tái chế riêng, giúp các cơ sở tái chế xử lý vật liệu nhựa hiệu quả hơn

8. Nhựa kỹ thuật có thể thay thế kim loại không

Với các trường hợp sử dụng cần vật liệu nhẹ, rẻ tiền, yêu cầu chống ăn mòn tốt, đồ vật nhựa có thể dùng thay cho đồ inox, gang, thép,.. Tuy nhiên, đối với ứng dụng chịu lực lớn hoặc nhiệt độ quá cao vẫn cần đến kim loại.