Top 5 loại tấm nhựa chịu nhiệt cao dùng trong công nghiệp

Các ngành công nghiệp nhựa sản xuất vật liệu polymer là một phần của ngành công nghiệp hóa chất. Việc cung cấp trong sản xuất nhựa quan trọng đối với một loạt các ngành công nghiệp như sản xuất bao bì, xây dựng, điện – điện tử, hàng không vũ trụ, vận chuyển. Các loại nhựa công nghiệp này được gọi là nhựa kỹ thuật và thường có dạng tấm, sử dụng nguyên liệu thô vì tính chất cơ và nhiệt tốt hơn so với nhựa hàng hóa. Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về Top 5 loại tấm nhựa chịu nhiệt cao dùng trong công nghiệp rất phổ biến hiện nay.

1. Nhựa Teflon

Nhựa Teflon là tên thương hiệu của nhựa PTFE (Polytetrafluoroethylene) là một chất fluoropolyme tổng hợp có nhiệt độ nóng chảy cao có khả năng chống hóa chất vượt trội. Các thành phần được làm bằng tấm PTFE có khả năng chống chịu đặc biệt đối với nhiệt độ cao cũng như thấp, phản ứng hóa học, ăn mòn và nứt vỡ do ứng suất. Các tính chất điện và ma sát thấp của nhựa Teflon làm cho nó trở thành vật liệu ưa thích cho nhiều ngành công nghiệp sản xuất.

Cùng với nhiệt độ nóng chảy cao, tấm nhựa chịu nhiệt Teflon có đặc tính điện môi tuyệt vời, lý tưởng cho việc cách điện của hệ thống dây điện trong các ứng dụng hàng không và máy tính. Đặc tính không ma sát của nó cũng làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến cho ống mềm và đường ống để giúp cải thiện dòng chảy của chất lỏng có độ nhớt cao.

Nhựa Teflon có đặc tính điện môi tuyệt vời và thích hợp để sử dụng làm vật liệu cho bảng mạch in được sử dụng ở tần số vi sóng. Tấm Teflon là một trong những vật liệu nhựa ổn định nhiệt nhất, không bị phân hủy đáng kể ở 260°C và giữ lại hầu hết các đặc tính của nó. Nhiệt độ nóng chảy cao cũng giúp nhựa Teflon trở thành một lựa chọn tốt để thay thế cho nhựa polyethylene vì có điểm nóng chảy yếu hơn và thường được sử dụng trong các ứng dụng chi phí thấp

Do ma sát thấp, tấm nhựa Teflon thường được sử dụng cho các ứng dụng cần tác động trượt của các bộ phận máy móc như ổ trượt, tấm trượt,…Điện trở suất số lượng lớn cực cao khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng để chế tạo các thiết bị điện từ có tuổi thọ cao, đó là những thiết bị hữu ích với chất lượng tương tự tĩnh điện của nam châm.

Trong phép đo bức xạ quang học, tấm Teflon được sử dụng để đo các đầu đo trong máy đo quang phổ và máy đo bức xạ băng thông rộng do khả năng khuếch tán ánh sáng truyền gần như hoàn hảo. Tấm Teflon có khả năng chống ăn mòn cao và được sử dụng trong môi trường phòng thí nghiệm làm thùng chứa các vật liệu như axit fluoroantimonic.

Nhựa Teflon khá an toàn, có thể chống lại hầu hết các nguyên tố và hợp chất hóa học đã biết. Nó chỉ bị tấn công bởi các kim loại kiềm ở trạng thái cơ bản, clo triflorua và flo sơ cấp ở nhiệt độ và áp suất cao. PTFE không hòa tan trong hầu hết các dung môi ở nhiệt độ lên đến khoảng 300°C. Các hydrocacbon flo hóa có thể gây ra một lượng giãn nở mà không phải là vĩnh viễn. Một số loại dầu có hàm lượng flo cao và ở nhiệt độ trên 300°C có thể gây ra ảnh hưởng hòa tan lên loại tấm nhựa chịu nhiệt tuyệt vời này.

2. Nhựa POM

Nhựa Polyoxymethylene (POM), còn được gọi là nhựa acetal, polyoxymethylene hoặc polyacetal, là một loại polyme tinh thể nhiệt dẻo. Tấm nhựa POM được tạo thành bằng cách trùng hợp của formaldehyde. Đây là một loại nhựa kỹ thuật khác có các đặc tính toàn diện tuyệt vời như độ bền, mô đun, khả năng chống mài mòn, độ dẻo dai, khả năng chống mỏi và chống rão, cũng như cách điện tuyệt vời, khả năng chống dung môi và khả năng xử lý linh hoạt.

Nhựa POM là một polyme mạch thẳng không có chuỗi bên, mật độ cao và độ kết tinh cao, với các đặc tính toàn diện tuyệt vời. Một vật liệu cứng và đặc, có bề mặt nhẵn, sáng bóng, màu vàng nhạt hoặc trắng sữa, có thể sử dụng lâu dài trong khoảng nhiệt độ -40-100°C. Khả năng chống mài mòn và khả năng tự bôi trơn của nó cũng vượt trội so với hầu hết các loại nhựa kỹ thuật, có khả năng chống dầu và chống peroxide tốt. Loại nhựa này không dung nạp axit, kiềm mạnh và bức xạ tia cực tím từ ánh sáng mặt trời.

Chuỗi phân tử polyoxymethylene có tính linh hoạt cao và tính ổn định cấu trúc cao nên có độ kết tinh cao và khả năng kết tinh mạnh. Độ kết tinh của homopolyoxymethylene là 75%-85% và của copolyoxymethylene là 70%-75%. Ngay cả khi nó được dập tắt nhanh chóng, độ kết tinh có thể đạt hơn 65%. Nhựa POM hoàn toàn vô định hình chỉ có thể thu được ở -100°C.

Mật độ cao và độ kết tinh cao là những lý do chính cho hiệu suất tuyệt vời của tấm nhựa chịu nhiệt POM, chẳng hạn như độ cứng cao và mô đun cao, ổn định kích thước tốt, khả năng chống mỏi vượt trội và khả năng chống ăn mòn bởi môi trường hóa học. Mặc dù liên kết CO trong chuỗi phân tử polyoxymethylene có độ phân cực nhất định, mật độ cao và độ kết tinh cao hạn chế sự chuyển động của momen lưỡng cực, do đó nó vẫn có tính cách điện và tính chất điện môi tốt.

Kể từ khi được sản xuất, POM đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như điện, điện tử, máy móc, thiết bị đo đạc, công nghiệp nhẹ, sản xuất ô tô, vật liệu xây dựng, nông nghiệp và các lĩnh vực khác. Ngoài ra, nó còn có trong nhiều lĩnh vực ứng dụng mới như công nghệ y tế, dụng cụ thể thao…

Tấm nhựa POM được dùng để sản xuất các bộ phận cơ khí trượt và quay khác nhau:

• Các loại bánh răng, đòn bẩy, ròng rọc, đĩa xích, vòng bi, van nước nóng, van đo chính xác, dây chuyền và con lăn của băng tải
• Làm đồng hồ đo lưu lượng, nội thất ô tô, van công tắc khí cánh quạt, các bộ phận chuyển mạch điện tử, ốc vít, các bộ phận quạt điện, tấm sưởi
• Các loại ống khác nhau và hệ thống tưới phun nông nghiệp hệ thống và các bộ phận của van, vòi phun nước, vòi nước, bồn tắm
• Bàn phím chuyển đổi, nút bấm, cuộn băng âm thanh và video
• Bộ hẹn giờ điều khiển nhiệt độ, dụng cụ điện, bộ phận dụng cụ vệ sinh sân vườn
• Nó có thể được sử dụng như ván lướt sóng, thuyền buồm và các loại xe trượt tuyết khác nhau
• Các bộ phận, đồng hồ bánh răng thu nhỏ, phụ kiện khung cho thiết bị thể thao và các loại khóa, dây buộc, bật lửa, dây kéo, khóa cho ba lô
• Máy tạo nhịp tim trong thiết bị y tế, van tim nhân tạo, đốt sống đỉnh, bộ phận giả

3. Nhựa PP

Nhựa Polypropylene (PP) là một polyme bổ sung nhiệt dẻo được tạo ra từ sự kết hợp của các monome propylene. Nó có một loạt các ứng dụng, bao gồm bao bì sản phẩm tiêu dùng, các bộ phận nhựa cho ngành công nghiệp ô tô và dệt may. Ngày nay, nó đã trở thành một trong những loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới.

Có hai loại nhựa PP chính bao gồm homopolyme và copolyme. Copolyme được chia thành copolyme khối và copolyme ngẫu nhiên. Nhựa PP thường được coi là vật liệu “thép” của ngành công nghiệp nhựa, bởi vì nó có thể được tạo ra bằng cách thêm phụ gia vào PP, hoặc được sản xuất theo một cách độc đáo, do đó tấm nhựa PP có thể được sửa đổi và tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Nhựa PP dùng trong công nghiệp nói chung là một homopolyme. PP copolymer khối được thêm etylen để cải thiện khả năng chống va đập. PP đồng trùng hợp ngẫu nhiên được sử dụng để tạo ra các sản phẩm dẻo và trong suốt hơn.

Tấm nhựa PP có bề mặt tương đối nhẵn và có thể thay thế một số sản phẩm nhựa khác, chẳng hạn như bánh răng và miếng lót nội thất làm bằng POM. Bề mặt nhẵn cũng khiến tấm PP khó bám dính với các bề mặt khác, do đó tấm PP không thể kết dính chắc chắn bằng keo công nghiệp, đôi khi phải kết dính bằng hàn. So với các loại nhựa khác, PP còn có đặc điểm là tỷ trọng thấp, có thể giảm trọng lượng cho người sử dụng. Nó có khả năng chống chịu tốt với các dung môi hữu cơ như dầu mỡ ở nhiệt độ thường.

Một trong những ưu điểm chính của nhựa PP là hiệu suất xử lý tuyệt vời, có thể được tạo hình bằng cách ép phun hoặc gia công CNC. Ví dụ ở hộp thuốc PP, nắp được nối với thân chai bằng bản lề sống. Hộp đựng thuốc có thể được gia công trực tiếp bằng phương pháp ép phun hoặc CNC. Bản lề sống kết nối nắp là một tấm nhựa rất mỏng, có thể uốn cong nhiều lần mà không bị gãy. Bản lề sống làm bằng nhựa PP tuy không chịu được tải trọng nhưng rất phù hợp với việc đậy nắp chai lọ đựng nhu yếu phẩm hàng ngày.

Một ưu điểm khác của PP là nó có thể dễ dàng đồng trùng hợp với các polyme khác (như PE) để tạo thành nhựa composite. Chất đồng trùng hợp thay đổi đáng kể các đặc tính của vật liệu và có thể đạt được các ứng dụng kỹ thuật mạnh hơn so với PP nguyên chất. Nó có thể hoạt động như một vật liệu nhựa và vật liệu sợi do đó giúp cho nhựa PP có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng: đĩa, khay, cốc, thớt công nghiệp, hộp nhựa đục và nhiều loại đồ chơi.

4. Nhựa HDPE

Nhựa Polyetylen mật độ cao (HDPE) là một sản phẩm thường tồn tại ở dạng bột hoặc hạt màu trắng. HDPE là một polyolefin nhiệt dẻo được sản xuất bằng cách đồng trùng hợp etylen. Nó không độc hại, không vị, độ kết tinh là 80%-90%, điểm hóa mềm là 125-135 ℃. Polyetylen mật độ cao là một vật liệu giống như sáp màu trắng đục có trọng lượng riêng nhẹ hơn nước và trọng lượng riêng 0,941 ~ 0,960. Nó mềm và dai, nhưng cứng hơn một chút so với LDPE và hơi co dãn, không độc hại và không vị.

Trong công nghiệp, nhựa HDPE được sản xuất dưới dạng tấm với độ cứng, độ bền kéo và độ rão tốt hơn polyethylene mật độ thấp; khả năng chống mài mòn, điện tốt cách nhiệt, dẻo dai và chịu lạnh; ổn định hóa học tốt , không hòa tan trong bất kỳ dung môi hữu cơ nào ở nhiệt độ phòng, chống ăn mòn đối với axit, kiềm và các loại muối khác nhau; khả năng thấm hơi nước và không khí thấp, độ hấp thụ nước thấp; khả năng chống lão hóa kém, khả năng chống nứt do ứng suất môi trường không tốt bằng polyetylen mật độ thấp, đặc biệt quá trình oxy hóa nhiệt sẽ làm giảm hiệu suất của nó, do đó chất chống oxy hóa và chất hấp thụ tia cực tím phải được thêm vào nhựa để cải thiện sự thiếu hụt này.

Tấm nhựa chịu nhiệt HDPE là phần phát triển nhanh nhất của thị trường tái chế kho nguyên liệu nhựa. Điều này chủ yếu là do nó dễ dàng tái chế, các đặc tính xuống cấp tối thiểu và số lượng lớn các ứng dụng của nó cho mục đích đóng gói. Việc tái chế chính là tái chế 25% vật liệu tái chế, chẳng hạn như vật liệu tái chế sau tiêu dùng (PCR), bằng HDPE nguyên chất để làm chai lọ không tiếp xúc với thực phẩm.

Nhựa polyetylen mật độ cao có thể được sử dụng để tạo thành các sản phẩm nhựa bằng cách phun, ép đùn, đúc thổi và đúc quay. Nhiều loại vật chứa, phụ kiện công nghiệp, vật tư y tế, đồ chơi, vỏ, nút chai và tấm chắn có thể được đúc bằng phương pháp ép phun. Có thể tạo ra nhiều loại vật chứa rỗng, màng siêu mỏng, v.v. bằng cách đúc thổi. Đùn có thể được sử dụng để tạo thành đường ống, dải căng, dây đai, sợi đơn, vỏ bọc dây và cáp. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để tạo thành các tấm trang trí, cửa chớp, gỗ tổng hợp, giấy tổng hợp, màng tổng hợp và các sản phẩm nhựa canxi đúc,…

Được sử dụng để đùn màng bao bì, dây thừng, túi dệt, lưới đánh cá, ống nước; ép phun các vật dụng và vỏ hàng ngày cấp thấp, các thành phần không chịu lực, hộp nhựa, hộp kim ngạch; hộp đúc đùn, sản phẩm rỗng, chai lọ.

5. Nhựa PVC

Nhựa Polyvinyl clorua, viết tắt là PVC trong tiếng Anh, là một loại polyme của vinyl clorua monome (VCM) được trùng hợp bởi peroxit , hợp chất azo và các chất khơi mào khác hoặc dưới tác dụng của ánh sáng và nhiệt theo cơ chế phản ứng trùng hợp gốc tự do. Đồng trùng hợp vinyl clorua và đồng trùng hợp vinyl clorua được gọi chung là nhựa vinyl clorua.

Là một trong những sản phẩm nhựa phổ biến, có giá thành rẻ và được sử dụng rộng rãi, tấm nhựa PVC được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau bao gồm màu trắng hoặc vàng nhạt. Các chất phụ gia khác nhau có thể được thêm vào tùy theo các mục đích khác nhau, và nhựa PVC có thể thể hiện các tính chất cơ lý khác nhau. Thêm một lượng chất hóa dẻo thích hợp vào nhựa polyvinyl clorua có thể được sản xuất thành nhiều loại sản phẩm cứng, mềm và trong suốt.

 

Tấm nhựa chịu nhiệt Polyvinyl clorua có đặc tính chịu nhiệt và điện tốt, có thể được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt tần số thấp và độ ổn định hóa học của nó cũng tốt. Chất ổn định, chất bôi trơn và chất độn được thêm vào PVC để sản xuất vật liệu dạng tấm nhựa chịu nhiệt. Sau khi trộn, máy đùn có thể được sử dụng để đùn tấm cứng, ống hình đặc biệt với các kích thước khác nhau. Tấm có thể được cắt theo hình dạng yêu cầu, sau đó hàn bằng không khí nóng với que hàn PVC để tạo thành các bể chứa, ống dẫn khí và thùng chứa chịu hóa chất khác nhau.

PVC từng là sản phẩm sản xuất nhựa đa dụng lớn nhất thế giới. Nó được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, sản phẩm công nghiệp, vật liệu trang trí, dụng cụ gia dụng,…Vật liệu composite nhựa giả gỗ PVC là một loại vật liệu composite mới được chế biến từ sợi gỗ phế thải và nhựa làm nguyên liệu chính, được bổ sung bằng các chất hỗ trợ xử lý thích hợp, thông qua quá trình chuẩn bị ép nóng. Các sản phẩm này có ý nghĩa to lớn trong việc giảm bớt tình trạng thiếu hụt tài nguyên gỗ và dầu mỏ cũng như ô nhiễm môi trường nghiêm trọng hiện nay.