Hầu như tất cả các sản phẩm xung quanh chúng ta đều chứa nhựa. Có người chỉ biết một cách chung chung, trên thực tế nhựa có rất nhiều loại, có những ưu điểm đặc biệt và có thể ứng dụng linh hoạt vào nhiều lĩnh vực của đời sống. Trong sản xuất và xây dựng, việc thay thế nhựa cho các vật liệu khác ngày càng tăng. Vậy nhựa là gì? Tìm hiểu thêm về vật liệu này của havico tại đây.
Nhựa là gì? Nhựa được làm từ đâu?
Định nghĩa
Nhựa là một loại nhựa tổng hợp hoặc bán tổng hợp được làm từ polyme của các sản phẩm dầu mỏ, thực vật, v.v. Nhựa dẻo, dễ gia công, tạo hình nên được ứng dụng rộng rãi làm thay đổi đời sống và công nghiệp.
Vì là vật liệu tổng hợp nên nhựa có rất nhiều loại, mỗi loại có những đặc điểm riêng. Điều này làm cho chúng trở thành một vật liệu linh hoạt. Các lĩnh vực mà nhựa có liên quan là vô cùng đa dạng. Tuy nhiên, đây là vật liệu kém thân thiện với môi trường. Các vấn đề liên quan vẫn đang được nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người đồng thời giảm thiểu tác động của chúng đối với tự nhiên.
Lịch sử hình thành
Năm 1863, John Wesley Hyatt bắt đầu cuộc hành trình này với mong muốn tạo ra những quả bóng bi-a từ vật liệu thay thế cho ngà voi để giảm nạn săn trộm. Năm năm sau, ông đã phát minh ra celluloid, một hợp chất có trong gỗ và rơm. Mặc dù celluloid không phải là giải pháp tốt nhất cho bida vì nó không nặng và cũng không đủ đàn hồi. Tuy nhiên, celluloid có thể dễ dàng tạo màu và tạo hoa văn trên sản phẩm để giống xà cừ, san hô, v.v. Đầu tiên ông gọi nó là nhựa.
Năm 1907, một nhà hóa học đã kết hợp vật liệu này với phenol formaldehyde để tạo ra một loại polyme không cháy có tên là Bakelite.
Trong những năm 1920, các nhà nghiên cứu đã phát triển polystyrene (xốp), polyvinyl clorua và nhựa vinyl. Những vật liệu này đều dẻo và cứng.
Năm 1930, nylon được phát hiện.
Năm 1933, polyetylen được phát triển và trở thành loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều vật dụng thiết yếu hàng ngày như chai lọ, bao bì, túi xách, áo khoác, áo mưa… Với sự tiến bộ của công nghệ, hơn thế nữa và nhiều hơn nữa Các sản phẩm có hình dạng đặc trưng phức tạp được làm bằng polyetylen.
Ngày nay, nhựa đã dần thay thế gỗ, kim loại, thủy tinh và nhiều sản phẩm khác, mở ra một chương mới trong lĩnh vực in ấn, quảng cáo, bao bì và các lĩnh vực khác…
Chất dẻo có đặc điểm gì? Ưu điểm vượt trội so với các vật liệu khác là gì
Nhựa bao gồm nhựa dẻo, các chất hữu cơ và vô cơ. Ngoài ra, nhà sản xuất còn cho thêm nhiều loại phụ gia tăng độ bền, dẻo dai, chống cháy… và chất tạo màu để tạo ra sản phẩm có màu sắc nổi bật, trung thực.
Nhựa dẻo, dễ tạo khuôn thành các sản phẩm có hình dạng khác nhau. Khả năng gia công, tạo hình vô cùng linh hoạt, có thể sản xuất các sản phẩm đa dạng từ tấm, sợi, ống, chai…
Nhựa có khả năng cách điện và chịu nhiệt tốt.
Khả năng chống ăn mòn bề mặt cao nên được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau
Mỗi loại nhựa có thành phần chất độn khác nhau sẽ mang lại lợi thế cho mục đích sử dụng của nó.
Một số ưu điểm của nhựa so với các vật liệu khác như:
- Trọng lượng nhẹ. Sức mạnh siêu nặng.
- Chống nước tốt.
- Chống sốc
- Có thể sản xuất hàng loạt nên có thể tối ưu hóa chi phí.
- So với kim loại, nhựa không bị gỉ và ít nhạy cảm hơn với các tác nhân hóa học hoặc môi trường có xu hướng làm kim loại bị gỉ và xỉn màu.
- Nhựa nhiệt dẻo: các loại nhựa phổ biến như pe, pp, ps, pvc…các loại nhựa này không bị biến đổi về mặt hóa học khi đun nóng. Ngoài ra, chúng có thể được rèn lại nhiều lần.
- Nhựa nhiệt dẻo: Không giống như nhựa nhiệt dẻo, chất rắn nhiệt thay đổi về mặt hóa học khi đun nóng. Nhựa epoxy và nhựa phenolic là nhựa nhiệt rắn.
- Nhựa vô định hình: Những loại nhựa này phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của chúng. Các loại nhựa vô định hình như polystyrene (ps), polymethylmethacrylate… không có hình dạng cụ thể, không có mắt xích liên tục.
- Nhựa kết tinh có một chuỗi phân tử, là chuỗi liên kết liên tục. Một số loại nhựa kết tinh như: polyetylen (pe), polypropylen (pp), polyamit (pa)
- Nhựa có thể phân hủy sinh học: là một loại nhựa bị phân hủy ở loài gặm nhấm khi tiếp xúc với các chất như ánh sáng mặt trời, tia UV, độ ẩm, nước và thậm chí cả vi khuẩn. Một số loại nhựa yêu cầu tiếp xúc bề mặt với chất xúc tác (những chất được liệt kê ở trên) hoặc yêu cầu chôn lấp hoặc làm phân trộn. Để cải thiện khả năng phân hủy sinh học, một số nhà sản xuất thêm chất phụ gia, tinh bột hoặc vi khuẩn biến đổi gen.
- Nhựa sinh học: là vật liệu nhựa tổng hợp được làm từ thực vật như tinh bột, gỗ, cellulose, v.v.
- Quá trình trùng hợp bổ sung: Khi một monome kết hợp với một monome để tạo thành dime và một monome khác kết hợp để tạo thành trimer. Quá trình này được gọi là polyme tăng trưởng chuỗi và chất xúc tác được thêm vào. Một số loại nhựa sử dụng quá trình trùng hợp bổ sung trong quá trình sản xuất là polyetylen, polystyren và polyvinyl clorua.
- Polycondensation: Liên kết hai hoặc nhiều monome lại với nhau và loại bỏ các phân tử nước. Quá trình này được gọi là tăng trưởng polyme xúc tác từng bước. Một số loại nhựa sử dụng polycondensation trong sản xuất là polyester và nylon.
- Thùng đựng thức ăn
- Đồ dùng nhà bếp như bát, cốc, chậu nhựa, rổ, gáo múc canh, kệ bếp, thùng rác
- Hệ thống ống nước gia đình, hệ thống ống nước và thoát nước trong các tòa nhà và khu dân cư
- Bàn, ghế, giường, kệ
- quần áo
- Dụng cụ thể thao
- Túi bảo quản, túi tạp hóa, túi siêu thị, túi niêm phong cửa hàng quần áo
- Chai, lọ
- Khay đựng, hộp đựng
- Cốc, ca, hộp cơm nhựa mang đi
- Màng trong cho áp phích in và quảng cáo
- Tấm pin mặt trời
- Vỏ bọc cáp nguồn
- Ốp tai nghe, ốp lưng điện thoại, laptop, máy tính, ipad…
- Tấm bạt xây dựng
- Mạng lưới an toàn
- Bộ lọc bụi
- Sản phẩm trang trí trong nhà và ngoài trời được làm từ nhựa và nhựa composite, có chất lượng cao và kiểu dáng trang nhã, phù hợp với đa dạng công trình với thiết kế khác nhau.
- Đồ nội thất tổng hợp
- Màn hình
- Khung ảnh, tranh treo
- Chậu hoa, chậu hoa nhựa
- Kệ sách văn phòng
- Đồ nội thất khác
- Ống tiêm
- Túi truyền dịch, túi máu
- Bộ phận giả
- Mũ quân đội, phụ tùng máy bay, tên lửa, thiết bị liên lạc hàng không, áo chống đạn
Phân loại nhựa
Nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn
Nhựa vô định hình và kết tinh
Nhựa dẫn điện
Một số loại nhựa có tính dẫn điện và bán dẫn nên được ứng dụng đặc biệt trong ngành điện tử, truyền thông như làm màn hình LED, tấm pin năng lượng mặt trời… Nhựa Polyacetylen là loại nhựa dẫn điện có độ dẫn điện 80 kS/cm.
Phân hủy sinh học và nhựa sinh học
Các loại nhựa thông dụng nhất hiện nay
Có rất nhiều loại nhựa tổng hợp trên thị trường. Mỗi loại có đặc tính phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
Quy trình sản xuất nhựa
Để tạo ra nhựa phải trải qua quá trình sản xuất từ nguyên liệu thô, tinh luyện đến trùng hợp.
Giai đoạn 1: Nguyên liệu thô
Xử lý nguyên liệu thô thành hỗn hợp phù hợp để tinh chế nhựa. Nguyên liệu để sản xuất nhựa có thể đến từ các sản phẩm dầu thô hoặc thậm chí từ thực vật. Hầu hết các loại nhựa ngày nay đều có nguồn gốc từ dầu thô và than đá, nhưng trên thực tế nguồn nguyên liệu thô này là có hạn, do đó nhu cầu chuyển đổi nguyên liệu thô sang nguồn thực vật ngày càng tăng.
Giai đoạn 2: Tinh chỉnh
Dầu thô được làm nóng trong lò và hỗn hợp này được chưng cất để tách các thành phần dầu thô nhẹ hơn. Tinh chế dầu thô thành hỗn hợp các monome, cấu trúc cơ bản của chất dẻo (polyme)
Giai đoạn 3: Tổng hợp
Giai đoạn 4: Xử lý
Trộn và nấu chảy nhiều loại vật liệu, tạo công thức cho từng loại nhựa khi cần. Giai đoạn này sử dụng máy đùn hoặc máy tạo viên hỗn hợp để sản xuất nhựa thành phẩm hoặc bán thành phẩm. Kích thước, hình dạng và màu sắc của nhựa cũng được thực hiện trên máy ở giai đoạn này bằng cách thêm chất tạo màu, phụ gia và đặt tính chất.
Có thể bạn chưa biết: nhựa formex – vật liệu mới với nhiều ứng dụng
Các ứng dụng đa dạng của nhựa trong đời sống và sản xuất
Nhựa rất linh hoạt và được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Từ nhỏ đến lớn, nhựa có thể được nhìn thấy trong các sản phẩm ở khắp mọi nơi. Trong mỗi lĩnh vực, nhựa đều thể hiện những ưu điểm trong từng ứng dụng cụ thể.
Đời sống-Nhà ở-Dân dụng
Nhựa được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng gia đình và dân dụng, chẳng hạn như:
Công nghiệp – Sản xuất
Ngành bao bì:Nhựa có ưu điểm nhẹ, mềm, dẻo khi gia công nên được sử dụng rộng rãi trong ngành bao bì:
Điện-Điện tử
Ngành tổng hợp
Nhựa trở thành một thành phần (chất nền) để chế tạo các vật liệu composite tổng hợp như nhựa composite cốt sợi thủy tinh, nhựa composite cốt sợi carbon, v.v. Nhiều sản phẩm làm từ những vật liệu tổng hợp này có chất lượng cao và độ bền cao.
Kiến trúc – Kiến trúc
Do tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, khả năng chống ăn mòn, chi phí bảo trì thấp, v.v… nhựa được sử dụng trong các công trình xây dựng và xây dựng.
Y tế-Hàng không vũ trụ-Quân sự
Nhiều loại nhựa đặc biệt có độ bền cao, khả năng chống lại tác động của môi trường và hóa chất tuyệt vời, đồng thời được sử dụng trong ngành y tế và hàng không vũ trụ, chẳng hạn như:
Mong bài viết này, nhựa làm bằng gì? Trọn bộ tính năng của ứng dụng Plastic Saw sẽ giúp bạn tìm hiểu đôi chút về nhựa, cách phân loại và sử dụng chúng đúng mục đích.
Biên tập: havico
