tổng hợp hóa dầu
-
Upload
xuan-tung-trinh -
Category
Documents
-
view
249 -
download
4
Transcript of tổng hợp hóa dầu
Mục Lục Giới Thiệu ......................................................................................................................................... 3
I. PET (PETE), polyethylene terephthalate ................................................................................ 4
I-1 Tính chất vật lý ......................................................................................................................... 5
I-2 Tổng hợp .................................................................................................................................. 5
I-3 Sản phẩm .................................................................................................................................. 6
I-4 Ứng dụng ................................................................................................................................. 6
I-5 Tái chế ..................................................................................................................................... 6
II. HDPE, high-density polyethylene .......................................................................................11
II-1 Tính chất vật lý ......................................................................................................................11
II-2Tính chất đặc trưng của HDPE ................................................................................................12
II-3 Ưu – nhược điểm của HDPE ..................................................................................................13
II-4 Ứng dụng ...............................................................................................................................13
III. PVC, polyvinyl chloride ......................................................................................................15
III-1Tính chất vật lí .......................................................................................................................15
III-2Ứng dụng ...............................................................................................................................15
III-3Tái chế ...................................................................................................................................16
IV. LDPE, low-density polyethylene .........................................................................................16
IV-1 Tính chất LDPE ....................................................................................................................16
VI-2 Ứng dụng của LDPE .............................................................................................................17
VI-3 Tái chế nhựa LDPE đã qua sử dụng.......................................................................................19
V. PP, polypropylene ...................................................................................................................20
V-1 Tính chất vật lý hóa học .........................................................................................................21
V-2 Phân loại ................................................................................................................................21
V-3 Ứng dụng ...............................................................................................................................23
VI. PS, polystyrene ....................................................................................................................25
VI-1 Tính chất vật lý .....................................................................................................................25
VI-2 Sự trùng hợp .........................................................................................................................26
VI-3 Sự biến chất ..........................................................................................................................26
VI-4 Ứng dụng ..............................................................................................................................26
VI-5 Tái chế ..................................................................................................................................27
VI-6 Thiêu hủy .............................................................................................................................28
VII. Các loại nhựa khác ..............................................................................................................28
VII-1 Polycarbonate (PC) ..............................................................................................................28
VII-2 Các loại nhựa tái chế khác ...................................................................................................30
ABS – Arylonitile Butadiene Styrene ........................................................................................30
Polyester (PES) .........................................................................................................................31
Polyamit (PA) (Nylons) .............................................................................................................32
Polyurethane (PU) .....................................................................................................................32
Giới Thiệu Năm 1988, để hỗ trợ tái chế những vật dụng bằng nhựa, Viện Plastic Bottle của Hiệp hội các
ngành công nghiệp nhựa SPI (Society of the Plastics Industry) đã phát động một chương trình
tái chế các loại chai nhựa . Mỗi vật dụng bằng nhựa tham gia chương trình này được đánh dấu
bằng một tam giác được tạo thành từ ba "mũi tên" ("chasing arrows"), bao quanh các loại vật
dụng nhựa:
1-PETE 2-HDPE 3-PVC 4 LDPE 5-PP 6-PS 7-khác
1- PET (PETE), polyethylene terephthalate
2- HDPE, high-density polyethylene
3- PVC, polyvinyl chloride
4- LDPE, low-density polyethylene,
5- PP, polypropylene
6- PS, polystyrene
7- Các loại nhựa khác (xem danh sách dưới đây)
Polyester (PES) - Sợi, dệt may.
Polyethylene (PE) - Phạm vi sử dụng rộng bao gồm cả túi siêu thị, chai nhựa..
Polyamit (PA) (Nylons) - Sợi, bàn chải đánh răng, dây câu..
Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) - Các trường hợp thiết bị điện tử (ví dụ, màn hình
máy tính, máy in, bàn phím), ống thoát nước..
Polycarbonate (PC) - Kính mắt, khiên chống bạo động, đèn giao thông, thấu kính..
Polyurethane (PU) – Vật cách nhiệt, chất phủ bề mặt, con lăn in ấn..
I. PET (PETE), polyethylene terephthalate
Các hạt nhựa PET
Các thông số vật lý của nhựa PET
Polyethylene terephthalate (đôi khi được viết poly (ethylene terephthalate)), thường được viết
tắt PET hoặc PETE là một polymer nhựa nhiệt dẻo của gia đình polyester và được sử dụng
trong sợi tổng hợp, vỏ chai nước giải khát, thực phẩm và các thùng chứa chất lỏng khác.
Vỏ chai sản xuất từ PET được ép thành tái chế
I-1 Tính chất vật lý
Tùy thuộc vào quá trình chế biến và nhiệt độ , polyethylene terephthalate có thể tồn tại trong
trạng thái vô định hình (amorphous) hay bán kết tinh (semicrystalline). Các tài liệu cho thấy
PET có thể trong suốt (kích thước hạt <500 nm) hoặc trắng đục (kích thước hạt lên đến một
vài micron) tùy thuộc vào cấu trúc tinh thể của nó và kích thước hạt.
PET trong trạng thái tự nhiên của nó là nhựa bán tinh thể không màu. Dựa trên nó được xử lý
như thế nào, PET có thể rất cứng và rất nhẹ. Chịu va đập
Một trong những đặc tính quan trọng của PET là độ nhớt.
Độ nhớt decilit/gram (dl/g) của chất phụ thuộc vào độ dài mạch polymer. Độ dài mạch của
polymer càng dài độ nhớt càng cao. Độ dài của một polymer có thể được đều chỉnh thông
qua quá trình polymer hóa.
Độ nhớt của một vài dạng:
0.6 dl/g: dạng sợi.
0.65 dl/g: dạng màng mỏng.
0.76-0.84 dl/g: chai lọ.
0.85 dl/g: dạng dây thừng.
PET có khả năng hút ẩm. Khi bị ẩm, trong quá trình gia công PET, sự thủy phân sẽ diễn ra tại
bề mặt tiếp xúc giữa nước và PET, nguyên nhân này làm giảm phân tử lượng của PET (hay độ
nhớt) và những đặc tính cơ lý của nó. Vì thế trước khi nhựa được gia công, độ ẩm phải được
loại bỏ khỏi nhựa. Có thể thực hiện được bằng cách sử dụng chất hút ẩm hoặc sấy trước khi
đưa vào gia công.
I-2 Tổng hợp
Monomer của PET (bis-β-hydroxyterephthalate) có thể được tổng hợp bằng phản ứng este hóa
giữa axit terephthalic và ethylene glycol tạo ra nước được thực hiện trực tiếp ở áp suất trung
bình (2,7-5,5 bar) và nhiệt độ cao (220-260 ° C). Nước được loại bỏ liên tục trong quá trình
phản ứng:
Hay do phản ứng transester hóa giữa ethylene glycol và dimethyl terephthalate với methanol
là sản phẩm.
Trong quá trình dimethyl terephthalate và ethylene glycol dư được phản ứng ở 150-200 ° C
với một chất xúc tác. Methanol (CH3OH) được lấy ra bằng cách chưng cất để làm cho phản
ứng về phía thuận
I-3 Sản phẩm
PET được sản xuất dưới tên thương mại Arnite, Impet và Rynite, Ertalyte, Hostaphan,
Melinex và Mylar films, và Dacron, Diolen, Terylene và Trevira fibers.
I-4 Ứng dụng
Hầu hết công nghiệp PET trên thế giới là tổng hợp sợi (chiếm 60%) cung cấp cho khoảng
30% nhu cầu của thế giới. Trong bối cảnh của các ứng dụng dệt may, PET được gọi bằng tên
thông thường của nó ", polyester," trong khi chữ viết tắt của "PET" thường được sử dụng liên
quan đến bao bì.
PET có thể được bọc bởi vỏ cứng hay làm vỏ cứng bọc vật dụng, quyết định bởi bề dày lớp và
lượng nhựa cần thiết. Nó tạo thành một màng chống thấm khí và ẩm rất tốt. Chai PET chứa
được các loại thức uống như rượu và các loại khác, bền và chịu được va đập mạnh. PET có
màu tự nhiên với độ trong suốt cao.
Một trong những ứng dụng cho một chai PET tái chế để sản xuất vật liệu polar fleece (vải sợi
cách điện). Nó cũng có thể làm sợi cho các sản phẩm polyester.
I-5 Tái chế
Trong hầu hết nhựa nhiệt dẻo về nguyên tắc tái chế chai PET là thực tế hơn hơn so với nhiều
ứng dụng nhựa khác. Lý do chính là chai nhựa nước giải khát có gas và chai nước là gần như
độc quyền PET. PET thường được tái chế, và có số "1" là biểu tượng tái chế của nó.
Mô hình tổng thể của một dây chuyền sản xuất, tái chế PET
Dây chuyền được chia thành các công đoạn chính như sau:
a) Phân loại
Để dễ dàng vận chuyển đến nơi tái chế, chai phế liệu thường được ép thành các kiện
Sự phân loại ở đây là rất cần thiết. Phế liệu khi được đưa tới công đoạn nghiền thì yêu
cầu chỉ chai PET, ngoài ra các chai PET có màu khác nhau cũng cần được phân loại.
- Máy đầu tiên trong dây chuyền là máy mở kiện, nhiệm vụ là giúp tách các chai ép
thành kiên ra thành các chai riêng rẽ.
- Trống sàng
Có dạng hình trụ, khi hoạt động nó giúp loại bỏ các tạp chất như đất, đá, nắp và
các chai còn dính lại với nhau.
- Sau đó chai nhựa được băng tải chuyển sang khu phân loại bằng tay
Người công nhân sẽ đứng cạnh băng tải và loại bỏ các vật không phải PET ra khỏi
dòng nguyên liệu.
b) Nghiền
Nghiền ướt với lưới tiêu chuẩn (12 mm), phế liệu được rửa sơ bộ
Trong quá trình nghiền, các loại nhãn của chai cũng được tách ra khỏi phế liệu, vì vậy
sau quá trình nghiền hỗn hợp bao gồm:PET có nhãn hoặc không nhãn, nhãn(giấy,
LDPE, PP)
c) Rửa
Sau đó PET được đưa cưỡng bức vào bể tuyển nổi
Tại đây các nhãn sẽ được loại bỏ hầu hết
Để loại bỏ keo dán trên bề mặt PET chúng ta sử dụng thiết bị rửa ma sát, trong đó sử
dụng dung dịch NaOH 3% hoặc một chất tẩy rửa thích hợp để hòa tan keo. Nên kết
hợp một chất hoạt động bề mặt để giữa keo và các tạp chất, ngăn chúng bám trở lại
d) Sấy
PET được sấy trong thiết bị sấy (sau khi được ly tâm tách nước) đến mức độ ẩm
<0,7% sau đó được tồn trữ trong Silo
e) Biến tính PET
- Máy trôn trục vít có nhiệm vụ trộn đồng nhất PET và chất làm biến tính Silicone
lỏng, chất biến tính này được phun trên bề mặt PET ở cửa nạp liệu
- Thiết bị trộn hoạt tính: cung cấp điều kiện cho sự bám dính của chất biến tính lên
bề mặt PET. Thời gian lưu trú là 60-90 phút, nhiệt độ lưu trú là 1400C
f) Bộ phận đùn hạt
- Máy đùn 2 trục: nhựa hóa và đồng nhất nguyên liệu tạo điều kiện cho phản ứng
biến tính xảy ra. Đùn nhựa biến tính qua các khuôn tạo thành các hạt nhựa
- Bơm chân không: tạo môi trường chân không cho quá trình loại bỏ ẩm và các tạp
chất dễ bay hơi.
g) Tạo hình thành sản phẩm
Chai PET thường được sản xuất bằng phương pháp đùn- thổi
Nguyên liệu là các hạt nhựa tái chế. Vật liệu hạt rắn được cấp vào thiết bị và đưa nhựa
đã nóng chảy đến khuôn, tạo thành một ống nhựa.
Sau đó khí nén được được thổi vào để ép nhựa dẻo lên bề mặt khuôn và tạo hình
II. HDPE, high-density polyethylene
Plyethylene high-density (HDPE) hoặc (PEHD) là một nhựa nhiệt dẻo polyethylene làm từ
dầu mỏ. Mất 1,75 kg dầu khí (về năng lượng và nguyên liệu) để làm cho một kg nhựa HDPE.
HDPE thường được tái chế, và có số "2" là biểu tượng tái chế của nó. Trong năm 2007, thị
trường HDPE toàn cầu đạt đến một khối lượng hơn 30 triệu tấn.
II-1 Tính chất vật lý
Khối lượng riêng của HDPE có thể dao động từ 0,93 đến 0,97 g/cm3. Mặc dù khối lượng
riêng của HDPE là chỉ nhỉnh hơn một ít so với LDPE nhưng HDPE có ít phân nhánh, lực kiên
kết mạnh và độ bền kéo mạnh hơn LDPE.
Việc không có phân nhánh được đảm bảo bởi một sự lựa chọn thích hợp của chất xúc tác (ví
dụ, các chất xúc tác Ziegler-Natta) và điều kiện phản ứng. HDPE có chứa các nguyên tố hóa
học carbon và hydro.
II-2Tính chất đặc trưng của HDPE
a. Độ bền hoá học
Ở nhiệt độ thường HDPE bền vững với H2 SO4 và HNO3 (ở nồng độ loãng) với HCI
,H3 PO4, HCOOH và CH3COOH đặc. với NH3 và các muối amoni, các dung dịch
kiềm, bền vững với môi trường HNO3, H2 SO4 đặc, không bền với axitcromic.
b. : Độ bền thời tiết.
HDPE dễ bị OXH bởi ôxi không khí, tia cực tím, ánh nắng mặt trời… Hiện tượng này
người ta gọi là “hiện tượng bị lão hóa”.
Để chống hiện tượng lão hóa ta cho thêm muội công nghiệp có kích thước 30 m
khoảng 1-2%.
c. Tính chất nhiệt học
Độ chịu lạnh của HDPE khá cao: –70oC PE mới bắt đầu giòn. Tuy nhiên nhiệt độ
nóng chảy thấp.
d. Tính chất cách điện:
PE có mức độ hao tổn điên môi thấp nhất.
PE là lọai vật liệu có tính cách điện chất lượng cao, dùng trong kĩ thuật điện tần số cao.Tuy
nhiên tính cách điện của PE cũng thay đổi theo nhiệt độ.
II-3 Ưu – nhược điểm của HDPE
Ưu điểm
- Độ bền và độ cứng cao
- Khả năng chịu nứt ứng suất tốt(ESCR) đối với loại có trọng lượng phân tử cao
- Khả năng chống thẩm thấu hơi ẩm tốt
- Chịu được va đập ở nhiệt độ thấp tốt hơn so với các loại vật khác
- Dễ tái chế
- Tính chống thấm nước và hơi tốt
- Tính chống thấm khí và hương cao
- Không độc hại, thường sử dụng trong công nghiệp thực phẩm
Nhược điểm
- Dễ bị biến tính, hư hỏng, móp méo khi chịu va đập
- Dễ nóng chảy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao
- Không phân hủy được trong môi trường tự nhiên
II-4 Ứng dụng
- Túi siêu thị , túi đựng thực phẩm
- Ống dẫn
- Vật dụng chứa được phun ép
- Chai đựng được đúc thổi
-Vấn đề môi trường đối với HDPE là rất to lớn. Do không có khả năng tự hủy trong thời gian
ngắn nên đây là vấn nạn về môi trường
* Giải pháp: - Nhiệt phân HDPE chuyển thành diesel
- Thêm các chất phụ gia vào HDPE để nó có khả năng tự hủy trong môi trường
- Tái chế dùng để sản xuất các sản phẩm khác
III. PVC, polyvinyl chloride
Công thức phân tử: (C2H3Cl)n
Khối lượng riêng:
Đối với PVC cứng 1,3-1,45 g/cm3, đối với PVC dẻo 1,1-1,35 g/cm
3
Được sử dụng khá rộng rãi, nó được sử dụng chủ yếu trong xây dựng bởi nó rẻ và chịu lực
hơn các vật liệu truyền thống như kẽm và thép.
III-1Tính chất vật lí
PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền
phù (PVC.S - PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E - PVC Emulsion). PVC.S có kích
thước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E nhũ tương có độ mịn cao.
PVC có độ cứng cao và rất linh hoạt.
Các đặc tính cơ học tăng khi trọng lượng phân tử tăng nhưng giảm xuống khi nhiệt độ tăng.
Vì thế PVC rất kém chịu nhiệt :nhiệt độ phân huỷ là 1400C và nhiệt độ nóng chảy của nó là
1600C nên chúng ta có thể bổ sung them các chất ổn định để tránh mất đi các đặc tính của nó.
PVC cũng có một số đặc tính điện nhưng rất kém so với polyethylene and polypropylene.
Một số thông số vật lí
Tính chất PVC cứng PVC mềm
Khối lượng riêng [g/cm3] 1,3-1,45 1,1-1,35
Hệ số dẫn nhiệt [W/(m·K)] 0,14-0,28 0,14-0,17
Giới hạn đàn hồi [MPa][ 31-60 10-25
Modun đàn hồi [psi] 490000
Giới hạn uốn [psi] 10500
Giới hạn nén [psi] 95000
Hệ số giãn nở vì nhiệt
[mm/(mm °C)]
5.10-5
III-2Ứng dụng
Làm đường ống : khỏang ½ nhựa PVC trên thế giới được sàn xuất phục vụ cho công nghiệp.
Với thị trường Mỹ nó chiếm khoảng 66%.
Làm các máng xối cho nhà ở hay các khung cửa sổ.
Làm cáp điện: PVC được sử dụng làm vật liệu cách điện trên đường dây.
Làm quần áo hay vật dụng nội thất:do rẻ, đặc biệt là không thấm nước. Ví dụ: làm áo khoác,
dép, túi xách…..và một số ứng dụng khác.
III-3Tái chế
Bước 1:Tiền xử lí, nghiền nhỏ và loại bỏ sơ bộ các tạp chất.
Bước 2: Hoà tan các tạp chất đó và tách các chất không tan.
Bước 3: Tạo tủa PVC
Bước 4: Sấy
IV. LDPE, low-density polyethylene
Low-density Polyethylene (LDPE): là nhựa nhiệt dẻo làm từ dầu khí. Đây là nhựa đầu tiên
của polyethylene được sản xuất vào năm 1933.
Trong năm 2009 thị trường LDPE trên toàn thế giới đạt 15,9 tỷ euro
IV-1 Tính chất LDPE
• Nhựa LDPE có tỉ trọng thấp : d ~ 0.918 – 0.93
• Được sản xuất trên các lò phản ứng chưng áp hoặc các dạng ống áp suất cao (30,000
psi ) thông qua trùng hợp cơ chế gốc tự do.
• Mạch hỗn hợp độn chứa cả nhánh dài và ngắn
• Đặc tính của LDPE :
• Ưu điểm:
- Có độ trong cao
- Có độ bền cao khi nóng chảy
- Chất lượng cao và ổn định từ các nhà máy
- Ít độc hại hơn nhựa PVC
• Nhược điểm:
- Chứa các chất độc hại như butane, benzen và vinyl acetate
VI-2 Ứng dụng của LDPE
- Tăng độ bền khi nóng chảy đối với nhựa LLDPE (nhựa tỉ trọng thấp,mạch thẳng)
bằng cách trộn.
- Túi nilon vật dụng dùng trong hàng ngày như gói hàng
Dùng để gói hàng
- Dùng cho các loại túi và lớp lót khi độ bền cơ học không phải là yêu cầu chính
- Các chai lọ dùng để đựng
- Dùng để tạo ra bao tay
• Hiện nay, nhằm mục đích bảo vệ môi trường,các vật phẩm làm bằng túi nhựa LDPE
đang bị lên án và đang dần được thay thế bằng các túi có thể tự phân hủy được.
VI-3 Tái chế nhựa LDPE đã qua sử dụng
- Nguyên liệu nhựa cần tái chế
- Tiền xử lý
- Quá trình tách nước ( De-watering )
- Làm khuôn (máy đùn nhựa)
• Sản phẩm nhựa sau tái chế thành dạng viên được sử dụng như nguyên liệu thô
V. PP, polypropylene
Công thức phân tử: (C3H6)n
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 °
Polypropylene (PP), còn được gọi như polypropene, là một nhựa nhiệt dẻo được sử dụng
trong một loạt các ứng dụng bao gồm bao bì đóng gói và nhãn ghi, dệt may (ví dụ: dây thừng,
đồ lót nhiệt và thảm), văn phòng phẩm và các thùng chứa có thể tái sử dụng các loại, thiết bị
phòng thí nghiệm, loa phóng thanh, linh kiện ô tô, và tiền giấy polymer.
Trong năm 2008, nhu cầu toàn cầu cho polypropylene chiếm 45,1 triệu tấn, dẫn đến doanh thu
khoảng 65 tỷ USD.
Một số hạt nhựa PP
V-1 Tính chất vật lý hóa học
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.
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 100oC.
Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.
Polypropylene là bình thường cứng, rắn và linh hoạt, đặc biệt là khi copolymerized với
ethylene. Điều này cho phép polypropylene được sử dụng như một nhựa kỹ thuật, cạnh tranh
với các vật liệu như ABS. Nó thường mờ đục hoặc có màu bằng cách sử dụng màu.
Polypropylene có sức đề kháng tốt sự mỏi vật liệu.
Sự nóng chảy của polypropylene xảy ra trong một khoảng nhiệt, do đó, điểm nóng chảy được
xác định bằng cách tìm nhiệt độ cao nhất của khoảng đó.
Tốc độ dòng chảy (MFR) hoặc chỉ số dòng tan chảy (MFI) là một thước đo trọng lượng phân
tử của polypropylene. Biện pháp này giúp xác định nguyên liệu nóng chảy sẽ chảy trong quá
trình chế biến một cách dễ dàng như thế nào.
Polypropylene với MFR cao sẽ điền vào các khuôn nhựa dễ dàng hơn trong quá trình sản
xuất đúc.
V-2 Phân loại
Có ba loại polypropylene: homopolymer, random copolymer và block copolymer. Co-
monome của Propylene thường được sử dụng với ethylene . Random copolymer- monomer
ethylene được thêm vào homopolymer polypropylene giúp giảm kết tinh polymer và làm cho
polymer trong suốt hơn.
1. Homopolymer propylen ( PPH)
-Homopolypropylen có độ cứng và dễ định hướng nên chúng thích hợp cho các sản phẩm
dạng sợi, băng.
Tính bền nhiệt cao, các sản phẩm ép phun PP dạng hộp dùng trong nồi hơi tự động.
Một số mã loại nhựa homopoly propylen trên thị trường Việt Nam hiện nay là H150, H151,
H151H, H240, H240HI, H240M, H320, H320HP, H330, H426, H430, H540, H550, H551,
H564, H650F, H660, H670, H710.
2. Copolymer propylen Copolymer điều hòa tiếp cách là một chuỗi hai loại monomer được xếp xen kẽ nối tiếp nhau.
Tính chất của copolymer thường khác hơn nhiều so với homopolymer. Polymer loại này được
tạo ra theo phương pháp ion.
Copolymer linh hoạt hơn nhưng ít cứng hơn homo. Trọng lượng phân tử sẽ ảnh hưởng đến độ
cứng của copolymer ít hơn homopolymer.
Sản xuất nhựa composite, keo dán gỗ…
3. Polypropylen random ( PPR)
-PPR có cấu trúc phân tử được sắp xếp theo trình tự ngẫu nhiên, có liên kết phân tử dài bền
chặt nên có tính năng cơ lý cao rất khó đứt liên kết do các tác động từ bên ngoài như nhiệt,
quá trình tản nhiệt thấp và giữ nhiệt tốt trong đường ống. PPR được đánh giá cao về khả năng
chịu sự tác động từ các yếu tố bên ngoài như axit, kiềm và rượu, ít sôi trong dung môi
hydrocacbon, các hóa chất vô cơ…khả năng chống thấm tốt nên thường được sử dụng cho các
bao bì chứa thực phẩm, bánh kẹo…
PPR sử dụng trong sản xuất phim, thổi khuôn, ép phun để sả xuất bao bì thực phẩm, y tế cũng
như các sản phẩm gia dụng như ống nước…
PP random là mắt xích được biến tính bằng cách gắn các phân tử monomer khác với nhau (
thường dùng PE). Điều này làm thay đổi tính chất vật lý của polymer như tăng tính chất
quang học ( độ trong và cả độ sáng), tăng độ bền va đập, độ uốn dẻo va giảm nhiệt độ chảy
tuy nhiên tính chất kháng khí, mùi, hóa chất giống như homopolymer.
- Etylen/ propylen random copolymer được đồng trùng hợp, PP random copolymer thường
chứa 1- 7% khối lượng là etylen, 93- 99% là propylen. Phân tử etylen chen vào giữa 2 phân tử
propylen 75% còn 25% là hai phân tử etylen chen vào giữa hai phân tử propylen.
PP random copolymer do có nhóm ettylen chen vào giữa mạch polymer cản trở sắp xếp kết
tinh nên giảm độ kết tinh so với PP homopolymer tương ứng tính chất vật lý: giảm độ cứng,
tăng độ kháng va đập, tăng độ trong, giảm nhiệt nóng chảy thuận lợi cho một số ứng dụng.
PPR thường sử dụng sản xuất bao bì, phim…
Tên thương mại một số loại nhựa PPR: R840, R840H, R145D, R240C, R240S, R724J, R754,
RE25…
4. Copolymer propylen sắp xếp ngẫu nhiên ( impact copolymer)
Copolymer sắp xếp ngẫu nhiên là chuỗi hai monomer không sắp xếp theo bất kì trật tự nào,
thường tạo thành theo cơ chế thế gốc tự do và tính chất củ nó cũng khác hơn nhiều so với
homopolymer.
Copolymer sắp xếp ngẫu nhiên co nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhưng trong hơn và khả năng
giữ nhiệt cũng tốt hơn homopolymer.
PP impact copolymer có độ bền va đập tăng nhưng độ cứng, nhiệt độ giảm so với
hommopolymer.
PP impact chủ yếu dùng cho công nghệ ép phun với các sản phẩm chính trong ngành tự động,
nội thất, thiết bị. ngoài ra chúng co chỉ số chảy thấp đùn màng, tấm đùn thồi làm bao bì trong
thực phẩm, dược phẩm…
Tên thương mại một số sản phẩm copolymer propylen là M520G, M530, M540, M540S,
M548N, M580, M710, M710G, M710H, M910…
5. OPP film
OPP định hướng polypropylen là một loại vật liệu linh hoạt xuất phát từ sự tan chảy.
Loại này trơ với môi trường và không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân hóa học. OPP chứa chủ
yếu là carbon và hydro không chứa các kim loại nặng và các hóa chất độc hại với môi trường.
Ta có thể cải thiện tính chất của OPP như khả năng chống thấm, độ cứng, quang học…
OPP không độc nên được sử dụng rất nhiều trong thực phẩm , có thể điều chỉnh cho
nhiều ứng dụng đa dạng và thích hợp cho nhiều loại máy đóng gói làm bao bì cho các sản
phẩm bánh kẹo, OPP là loại nhựa dùng làm màng co.
OPP có ưu điểm là rất nhẹ ngoài sử dụng làm bao bì thường được sử dụng để ép các
vật liệu khác như giấy, nhôm, PE…
Ngoài ra còn co một số loại nhựa nữa như crystal PP (PP tinh thể), PP alloy ( PP hợp kim)…
Một số loại sản phẩm thường dùng 15ML400, 17MB400, 18MB090, 19MB440,
20MB080, 20MB400, 20MB666, 20MB668, 20MBT666, 20ML400, 21MB621, 21MB777,
21MBT621, 21MBT777, 25ICT, 25MB400, 25MB666, 25MB668, 25MB886…
V-3 Ứng dụng
Polypropylene dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm.
Tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có số lượng lớn.
PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiều lớp để tăng tính chống thấm
khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao bì (do có tạo sẵn một vết đứt)
và tạo độ bóng cao cho bao bì.
Polypropylene có khả năng chống lại sự mỏi của vật liệu, hầu hết các bản lề nhựa, được làm
từ vật liệu này.
Các tấm polypropylene mỏng được sử dụng như là một điện môi trong các tụ điện RF
Polypropylene được sử dụng trong các hệ thống đường ống sản xuất với độ tinh khiết sản
phẩm cao và độ cứng lớn (ví dụ như sử dụng trong hệ thống ống nước uống, làm mát và tái
chế nước). Vật liệu này thường được lựa chọn cho khả năng chống ăn mòn và rửa trôi hóa
chất, khả năng phục hồi của nó, chống lại hầu hết các dạng thiệt hại vật chất.
Nhiều mặt hàng nhựa dùng trong y tế hoặc phòng thí nghiệm có thể được làm từ
polypropylene bởi vì nó có thể chịu được nhiệt độ trong nồi chưng. Hộp đựng thức ăn làm từ
nó sẽ không tan chảy trong máy rửa chén.
Mặc dù HDPE và polyethylene terephthalate thường cũng được sử dụng để làm chai,
Polypropylene cũng có thể được dùng làm chai dùng một lần chứa các chất lỏng, bột hoặc các
sản phẩm tiêu dùng. Thùng nhựa, pin xe hơi, wastebaskets thường được làm bằng
polypropylene hoặc HDPE.
Polypropylene cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thảm được sử dụng tại nhà .
Polypropylene được sử dụng rộng rãi làm dây thừng, đặc biệt bởi vì nó đủ nhẹ để nổi trên
nước. Sợi Polypropylene chi phí ít hơn so với hầu hết các sợi tổng hợp khác.
Polypropylene cũng được sử dụng như là một thay thế cho polyvinyl clorua (PVC) là vật liệu
cách nhiệt cho các dây cáp điện cáp sử dụng chủ yếu trong các đường hầm.
Polypropylene phổ biến nhất được sử dụng cho khuôn nhựa, nó được đổ vào khuôn trong
trạng thái nóng chảy, tạo thành hình dạng phức tạp với chi phí tương đối thấp và chất lượng
cao.
Nhiều đối tượng được làm từ polypropylene chính xác bởi vì nó là đàn hồi và đề kháng với
hầu hết các dung môi và các loại keo.
VI. PS, polystyrene
Công thức phân tử: (C8H8)n
Tỷ trọng 1,05 - 1,06 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy: ~240 °C
Độ bền
Khi kéo 35-59 N/mm2
Khi nén 56-133 N/mm2
Khi uốn 80-112 N/mm2
Modun đàn hồi kéo (2,8 - 3,5).103 N/mm
2
Độ dai va đập 12-20 KJ/m2
Độ cứng Brinel 140 – 160 HB
Nhiệt độ làm việc lâu dài 70 – 75 oC
Polystyrene (PS) là một polymer thơm được làm từ monomer styrene. Polystyrene là một
trong các sản phẩm nhựa được sử dụng rộng rãi nhất, quy mô sản xuất của nó là vài tỷ kg mỗi
năm.
VI-1 Tính chất vật lý
Là một loại nhựa nhiệt dẻo, polystyrene là trong trạng thái rắn(thủy tinh) ở nhiệt độ phòng
nhưng chảy lỏng nếu nhiệt độ trên khoảng 100 ° C. Nó trở nên cứng lại khi nguội.
PS là loại nhựa cứng trong suốt, không có mùi vị, cháy cho ngọn lửa không ổn định. PS
không màu và dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ gia công bằng phương pháp ép và ép phun ( nhiệt
độ gia công vào khoảng 180 - 200oC).
VI-2 Sự trùng hợp
Polystyrene được trùng hợp từ monomer styrene. Trong trùng hợp, liên kết pi C-C (trong
nhóm vinyl) bị phá vỡ và một liên kết đơn C-C (sigma) được hình thành, gắn một monomer
styrene với một khác chuỗi. Một chuỗi polystyrene bao gồm khoảng một vài nghìn monome,
với trọng lượng phân tử 100,000-400,000.
Atactic polystyrene
Sản phẩm thương mại quan trọng duy nhất của polystyrene là atactic, trong đó các nhóm
phenyl được phân phối ngẫu nhiên trên cả hai mặt của chuỗi polymer. Vị trí ngẫu nhiên này
ngăn chặn các chuỗi sắp xếp đều đặn đủ để đạt được sự kết tinh. Nhựa có nhiệt độ chuyển
tiếp thủy tinh Tg ~ 90 ° C.
VI-3 Sự biến chất
Polystyrene là rất trơ, có khả năng chống axit và bazơ. Bởi vì khả năng phục hồi và tính trơ
của nó, nó được sử dụng để chế tạo các sản phẩm của thương mại. Nó bị tấn công bởi các
dung môi hữu cơ làm hòa tan polyme.
Giống như tất cả các hợp chất hữu cơ, đốt cháy polystyrene tạo ra carbon dioxide và hơi nước.
VI-4 Ứng dụng
Nó là một chất rắn không màu được sử dụng ví dụ trong dao kéo dùng một lần, mô hình bằng
nhựa, đĩa CD và DVD. Các sản phẩm được làm từ polystyrene xốp rất phổ biến, ví dụ như vật
liệu cách nhiệt, và ly uống xốp.
VI-5 Tái chế
Hầu hết các sản phẩm polystyrene hiện không được tái chế do thiếu động lực để đầu tư vào
máy ép và hệ thống hậu cần cần thiết. Phế liệu polystyrene có thể được dễ dàng thêm vào các
sản phẩm như tấm cách nhiệt EPS và EPS các vật liệu khác cho các ứng dụng xây dựng. Khi
không được sử dụng để làm EPS, phế liệu xốp có thể được chế biến thành móc treo quần áo,
ghế công viên, chậu hoa, đồ chơi, thước kẻ, hộp đựng cây giống, khung ảnh, và mô hình kiến
trúc từ tái chế PS.
EPS tái chế cũng được sử dụng trong nhiều hoạt động đúc kim loại. Rastra được làm từ EPS
kết hợp với xi măng sẽ được sử dụng như là một vật cách điện trong việc xây tường.
VI-6 Thiêu hủy
Nếu polystyrene được đốt ở nhiệt độ cao, các chất hóa học được tạo ra là nước, carbon
dioxide, một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất dễ bay hơi và muội carbon. Theo Hội đồng
Hóa học Mỹ, khi polystyrene được đốt trong các phương tiện hiện đại, khối lượng cuối cùng
là 1% khối lượng bắt đầu, polystyrene được chuyển hầu hết thành carbon dioxide, hơi nước và
nhiệt. Do số lượng nhiệt toả ra, nó đôi khi được sử dụng như một nguồn năng lượng.
Khi polystyrene đã bị đốt cháy ở nhiệt độ 800-900 ° C (phạm vi điển hình của một lò đốt rác
hiện đại), các sản phẩm của quá trình đốt bao gồm hỗn hợp phức tạp của polycyclic aromatic
hydrocarbons (PAHs) từ alkyl benzenes đến benzoperylene. Hơn 90 hợp chất khác nhau
được xác định trong nước thải của quá trình đốt cháy từ polystyrene
VII. Các loại nhựa khác
Số 7: Con số này về cơ bản có nghĩa là “Tất cả mọi thứ”. Đây là sản phẩm từ hỗn hợp các loại
chất dẻo đã được phát minh sau năm 1987.
Hầu như không có bất cứ loại đồ nhựa gia dụng nào mang nhãn số 7. Loại nhựa này đa phần
chỉ được sử dụng trong công nghiệp, từ vỏ máy điện thoại, máy tính... Rất khó để tái chế nhựa
số 7 và các chương trình tái chế hầu như không chấp nhận loại nhựa này.
Nhựa loại số 7 là loại không thuộc vào số nào từ 1 đến 6 hoặc loại được phủ bời nhiều lớp là
sự tổng hợp của nhiều hơn một loại nhựa
MỘT SỐ LOẠI THƯỜNG GẶP
VII-1 Polycarbonate (PC)
Công thức hóa học:
Là polymer có chứa nhóm (–O–(C=O)–O–)
Có khả năng chiệu nhiệt tốt (có thể chịu nhiệt độ cao đến 280ºF và thấp đến -40ºF),
chịu va đập và trong suốt. Một số thông số vật lí của PC:
Khối lượng riêng: 1,20 – 1,22 (g/cm3)
Ứng suất kéo: 50 – 70 Mpa
Ứng suất nén: >80 Mpa
Nhiệt độ nóng chảy: 150ºC
Nhiệt dung riêng ( c ) : 1,2-1,3 kJ/(kg.K)
Hệ số ma sát () : 0,31
Kháng mài mòn : 10-15 mg/1000 chu kỳ
Độ dãn dài () : 80 - 150%
PC được tổng hợp chủ yếu từ phản ứng giữa bisphenol A với COCl2 :
Polycarbonate được dùng chủ yếu trong lĩnh vực điện tử dựa trên các tính năng an toàn của
mình (là 1 chất cách điện, có khả năng chiệu nhiệt tốt vá chống cháy).
Một ứng dụng chính nữa của PC là sản xuất các đĩa DVD, CD, vỏ điện thoại và các loại kính
phẳng hoặc cong trong xây dựng.
Với trọng lượng nhẹ hơn thủy tinh PC được dùng thay thế thủy tinh trong các màn hình điện
tử, LCD…
PC còn dùng để sản xuất ra ống kính và các loại mái vòm, mặt nạ, mắt kính, đèn pha ô tô,….
VII-2 Các loại nhựa tái chế khác
ABS – Arylonitile Butadiene Styrene
ABS có công thức hóa học:(C8H8.C4H6.C3H3N)n
Thông số vật lí cơ bả của ABS:
Tỉ trọng : 1,04 – 1,06
Nhiệt độ biến dạng: 60 – 120ºC
Độ bền đứt: 350 – 600 kg/cm2
Độ dãn dài () : 10 – 50%
Là một loại nhựa nhiệt dẻo, thông dụng dùng để làm các sản phẩm nhẹ, cứng, dễ uốn
Đồng trùng hợp và kết tinh thấp.
Bền nhiệt và bền va đập tốt hơn PS.
Chi phí sản xuất của ABS là khoảng gấp đôi chi phí sản xuất PS, ABS được coi là cao cấp cho
độ cứng, độ bóng, dẻo dai, và các đặc tính cách điện. Tuy nhiên, nó sẽ bị suy thoái (hòa tan)
khi tiếp xúc với acetone.
Tính chất ABS phụ thuộc vào các thành phần đồng trùng hợp:
Khi hàm lượng Acronitrile tăng:
• Giảm độ bền kéo, mođun đàn hồi, độ cứng, độ cách điện.
• Tăng độ bền va đập, kháng dung môi, kháng nhiệt.
Khi hàm lượng Butadiene tăng:
• Giảm độ bển kéo, mođun đàn hồi, độ cứng.
• Tăng độ bền va đập, kháng mài mòn.
Khi hàm lượng Styrene tăng:
• Độ chảy khi gia nhiệt tăng, cứng hơn nhưng giòn.
Ứng dụng
Vì có độ bóng sáng, dẻo dai và cách điện nên ABS thường được dùng làm vỏ điện
thoại, tivi, máy ảnh….ngoài ra còn dùng làm vỏ ô tô.
Ngoài ra ABS còn được sử dụng cho mục đích cơ khí như: vỏ bánh răng, lớp bảo vệ
đầu hộp số…
Trong hàn chì ống ABS có màu đen
Polyester (PES)
Polyamit (PA) (Nylons)
Polyurethane (PU)