Tải bản đầy đủ (.docx) (57 trang)

Công nghệ sản xuất các loại nhựa và sợi nhân tạo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (915.88 KB, 57 trang )

ĐẠI HỌC HUẾ
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA HÓA HỌC

ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN MƠN HĨA CƠNG NGHỆ - MƠI TRƯỜNG
“CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC LOẠI NHỰA VÀ SỢI NHÂN
TẠO”

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS VÕ VĂN TÂN

HUẾ, 04/2021
1


ĐỀ CƯƠNG TIỂU LUẬN MƠN HĨA CƠNG NGHỆ - MƠI TRƯỜNG
Sinh viên:
Lớp:
Chủ đề: “Công nghệ sản xuất các loại nhựa và sợi nhân tạo”
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II. MỤC TIÊU
III. NỘI DUNG
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái niệm và phân loại nhựa
1.1.1. Khái niệm
1.1.2. Phân loại nhựa
1.1.3. Tính chất hóa – lý – ứng dụng của một số loại nhựa
PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA
KẾT LUẬN


TÀI LIỆU THAM KHẢO

2


PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái niệm và phân loại nhựa
1.1.1. Khái niệm
Nhựa là nguồn nguyên liệu nhân tạo được chế tạo từ dầu và khí tự nhiên.
Nhựa bao gồm nhiều đại phân tử, trọng lượng phân tử của nhựa có thể thay đổi từ
20.000 đến 100.000.000 (trong khi trọng lượng phân tử của nước, muối ăn, và
đường lần lượt là 18; 58.5 và 342). Nhựa gồm các chuỗi dài các đơn phân tử như
Ethylene, Propylene, Styrene và Vinyl Chloride. Chúng liên kết với nhau thành
một chuỗi, gọi là hợp chất cao phân tử, như là Polyethylene, Polypropylene,
Polystyrene và Polyvinyl Chloride.
1.1.2. Phân loại nhựa
a) Theo hiệu ứng của polyme với nhiệt độ
Nhựa bao gồm nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn
-

Nhựa nhiệt dẻo có thể làm mềm nhiều lần bằng nhiệt và làm rắn lại bằng hơi lạnh.
Khi nóng chảy, chúng giống như sáp nến và chúng đông lại khi ở nhiệt độ phịng.
Khi nóng, chúng mềm và có thể ép khn, sau đó chúng đơng cứng lại và trở nên
hình dạng mới khi nó nguội. Q trình này có thể thực hiện nhiều lần nhưng đặc
tính hóa học của nó vẫn không thay đổi. Ở Châu Âu, trên 80% sản phẩm nhựa là

-

nhựa nhiệt dẻo.
Nhựa nhiệt rắn khơng thích hợp với cách xử lý bằng nhiệt nhiều lần do cấu trúc

liên kết giữa các phân tử của chúng. Cấu trúc này giống như một dạng lưới mỏng
khớp vào nhau. Nguyên liệu này không thể dùng để tái chế thành sản phẩm mới
như nhựa nhiệt dẻo. Nhựa nhiệt rắn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện
và các máy móc tự động. Đặc trưng của nhựa nhiệt rắn là Phenol Formaldehyde và
Urea Formaldehyde.
b) Phân loại theo ứng dụng
3


- Nhựa thông dụng: là loại nhựa được sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng nhiều
trong những vật dụng thường ngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,...
- Nhựa kỹ thuật : Là loại nhựa có tính chất cơ lý trội hơn so với các loại nhựa
thông dụng, thường dùng trong các mặt hàng công nghiệp, như : PC, PA...
- Nhựa chuyên dụng : Là các loại nhựa tổng hợp chỉ sử dụng riêng biệt cho từng
trường hợp
Đặc tính của nhựa có thể bị thay đổi khi thêm vào một số chất phụ gia như:
+ Chất chống oxi hóa: thường được thêm vào Polyethylene và Polypropylene,
nhằm làm giảm tác động của oxi đối với nhựa tại nhiệt độ cao.
+ Chất ổn định: có thể làm giảm tỷ lệ tan rã của Polyvinyl Chlorua (PVC).
+ Chất làm mềm: được sử dụng để giúp cho các loại nhựa dẻo và dễ uốn hơn.
+ Chất làm thông: được sử dụng để tạo ra các lỗ hổng trong cấu trúc của nhựa.
+ Chất làm chậm cháy: được thêm vào để làm giảm tính dễ cháy của nhựa.
+ Màu: được sử dụng để tạo màu cho nguyên liệu nhựa.
Hiệu quả của các chất phụ gia đối với đặc tính của nhựa là một điển hình về sự
đa dạng các sản phẩm làm từ nhựa PVC, từ ống dẫn nước, vật dụng trong nhà, đĩa
hát, tã em bé đến các hoạt động thể thao.
1.1.3. Tính chất hóa – lý – ứng dụng của một số loại nhựa
1.1.3.1. Nhựa Acrylonitril Butadien Styren (ABS)
Nhựa ABS được sử dụng nhiều trong các ngành điện, điện tử (như làm vỏ máy tivi,
điều hồ nhiệt độ, máy tính), các thiết bị vệ sinh... do khả năng chống va đập cao.

ABS có cơng thức cấu tạo:

4


Nhựa ABS có màu trắng đục, bán trong suốt, độ nhớt cao, bền va đập. Nhiệt độ
biến dạng do nhiệt vào khoảng 60 - 120oC, có thể cháy được.
Nhựa ABS có thể bị ăn mịn bởi axit sunfuric đặc và axit nitric đặc. Có khả năng
đồng trùng hợp, độ kết tinh thấp. Độ bền nhiệt, độ bền va đập tốt hơn PS.
Tính chất của ABS phụ thuộc vào các thành phần đồng trùng hợp. Khi hàm lượng
acronitrile tăng thì: Giảm độ bền kéo, modun đàn hồi, độ cứng và độ cách điện tần
số cao, tăng độ bền va đập, kháng dung mơi, kháng nhiệt. Trong khi đó khi hàm
lượng butadien tăng thì: Giảm độ bền kéo, modun đàn hồi, độ cứng; tăng độ bền va
đập, kháng mài mòn, độ dãn dài. Khi hàm lượng Styren tăng: độ chảy khi gia nhiệt
tăng, cứng hơn nhưng giịn. Bảng 1 trình bày một số tính chất cơ lý đặc trưng của
nhựa ABS.
Trong kĩ 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 polyme
nóng chảy và ứng suất đáng kể mà trong trường hợp đó cần tăng nhiệt độ khn.
Nhựa ABS có thể làm dạng tấm, profile đùn, màng. ABS có gia cường sợi thủy
tinh thích hợp cho đùn thổi
Bảng A. Một số tính chất cơ lý của ABS
Tỷ trọng (g/cm3)
Độ bền kéo (MPa)
Độ dãn dài (%)
Độ bền va đập (KJ/m2)
Độ bền uốn (MPa)
Điện trở khối (Ω.cm)
Chỉ số chảy MFI, g/10 phút


1,04-1,06
43,5
3,5
85
75
1014
20,45

1.1.3.2. Polyetylen (PE)

5


Polyetylen được tổng hợp từ các monome etylen và có công thức cấu tạo
như sau:
Polyetylen là một polyme nhiệt dẻo, có độ cứng khơng cao, khơng mùi vị.
PE là polyme bán tinh thể nên có cả cấu trúc kết tinh và cấu trúc vơ định hình. Tùy
thuộc vào các điều kiện của phương pháp polyme hóa (chất xúc tác, áp suất và
nhiệt độ) mà nhựa PE có các loại thơng dụng trên thị trường như sau: nhựa HDPE
được gọi là PE có tỉ trọng cao, LDPE là PE có tỉ trọng thấp, LLDPE được gọi là
PE có tỉ trọng thấp mạch thẳng, VLDPE được gọi là PE tỉ trọng rất thấp.
Tính chất của polyetylen
Nhựa PE mờ và màu trắng, tỉ trọng nhỏ hơn 1. Là polyme kết tinh, mức độ
kết tinh phụ thuộc vào mật độ mạch nhánh, mạch nhánh nhiều thì độ kết tinh thấp.
Độ hịa tan của PE phụ thuộc vào nhiệt độ như sau:
+ Ở nhiệt độ thường, PE không tan trong bất cứ dung môi nào, nhưng để tiếp
xúc lâu với khí hidrocacbon thơm đã clo hóa thì bị trương.
+ Ở nhiệt độ trên 70oC, PE tan yếu trong toluene, xilen, amin axetat, dầu
thông, parafin…
+ Ở nhiệt độ cao, PE cũng không tan trong nước, rượu béo, acid axetic,

acetone, ete etylic, glyxerin, dầu lanh và một số dầu thảo mộc khác.
Ngồi ra nhựa PE cịn có một số các tính chất khác: khi đốt nhựa với ngọn
lửa có thể cháy và có mùi parafin. Cách điện tốt, kháng hóa chất tốt và độ bám
dính kém. Độ kháng nước cao, không hút ẩm. PE không phân cực nên có độ thấm
cao đối với hơi của những chất lỏng phân cực. Kháng thời tiết kém, bị lão hóa dưới
tác dụng của oxi khơng khí, tia cực tím, nhiệt. Trong q trình lão hóa độ dãn dài
tương đối và độ chịu lạnh của polyme giảm, xuất hiện tính giịn và nứt.
Ứng dụng của nhựa polyetylen
6


Từ PE có thể sản xuất ra các sản phẩm như dây cáp điện, ống dẫn, màng
mỏng, sợi, túi đựng hóa chất, các loại thùng chứa chai lọ, sản xuất các sản phẩm
gia dụng, sản xuất các dạng tấm cho nhu cầu đặc biệt. - HDPE được dùng nhiều
trong sản xuất các đường ống, các dụng cụ điện gia dụng, các tấm cứng.
- LLDPE và VLDPE dùng để sản xuất các màng mỏng, bao bì, đóng gói
cơng nghiệp.
- PE cịn được dùng với các nhựa khác nhằm để cải thiện một số tính chất cơ
lý hóa của nó.
Ở bảng 1.2 trình bày tóm tắt một số tính chất cơ lý quan trọng của nhựa
HDPE và LDPE.
Bảng B. Một số tính chất của HDPE & LDPE
Tính chất
Độ bền kéo (N/mm2)
Độ giãn dài (%)
Độ bền uốn (N/mm2)
Chỉ số chảy MFI, g/10 phút
Điện trở khối (Ω.cm)
Điện thế đánh thùng (kV/mm)


HDPE
22 – 30
200 – 400
17
0,1 – 20
1014
45 – 60

LDPE
11 – 15
400 – 600
6
0,1 – 60
1014
45 – 60

1.1.3.3. Nhựa Polyvinyl clorua (PVC)
PVC là sản phẩm bột màu trắng có tính chất nhiệt dẻo. Trọng lượng phân tử
tương đối của PVC kĩ thuật dao động trong khoảng 30000 - 100000. PVC có độ kết
tinh rất thấp so với poly - olefin.
PVC bền với các loại axit khơng oxy hóa, kiềm, các dung mơi hữu cơ khơng phân
cực như benzen, toluen. Ngược lại các dung môi không phân cực như aceton,
tetrahydropuran, dioxan, cyclonexahon có tác dụng trương phồng và hoà tan PVC.

7


Ở bảng 1.3 trình bày tóm tắt một số tính chất cơ lý quan trọng của nhựa
PVC. PVC cứng được sử dụng để sản xuất các ống dẫn trong công nghiệp hóa
chất, làm ống dẫn nước, trong các ngành chế tạo tàu thuỷ, trong kĩ thuật điện...

PVC mềm (có nhựa hóa) được sử dụng để chế tạo các sản phẩm dân dụng và
bán thành phẩm như chế tạo giày dép, túi sách...
Bảng C. Một số tính chất cơ lý của PVC
Tỷ trọng
Độ bền kéo
Độ bền xé rách
Độ kéo đứt
Điện trở đặc trưng
Nhiệt độ thuỷ tinh
Điểm nóng chảy
Nhiệt dung riêng

1,38 (g/cm3 )
500-600 (kg/cm3 )
380-420 (kg/cm2 )
2-10 (cm.kg/cm2 )
1015 (Ω.cm)
87 (oC)
212 (oC)
0,9 (kJ/(kg.K)

1.1.3.4. Polypropylen (PP)
Được trùng hợp từ các monome propylen có cơng thức hóa học như sau:
PP là một trong những hydrocarbua không no được nghiên cứu nhiều nhất.
PP được tổng hợp từ propylen. Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất propylen là
dầu hỏa.
PP không màu không mùi, không vị, không độc. Chịu được nhiệt độ cao hơn
100oC, tính bền cơ học cao, khá cứng vững, không mềm dẻo như PE, khơng bị kéo
giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả
năng in ấn cao, nét in rõ. Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí

khác. PP là loại vật liệu dẻo được dùng nhiều trong các lĩnh vực cơng nghiệp và
dân dụng. PP có trọng lượng phân tử cao được sử dụng để sản xuất ra các loại sản
phẩm ống, màng, dây cách điện, kéo sợi và các sản phẩm khác. Việc ứng dụng PP
phụ thuộc vào bản chất của chúng. Loại thông thường để sản xuất các vật dụng
8


thơng thường. Loại tính năng cơ lý cao dùng để sản xuất vật dụng chất lượng cao,
chi tiết công nghiệp, điện gia dụng. Loại đặc biệt chuyên dùng cho chi tiết sản
phẩm công nghiệp, chi tiết nhựa trong xe máy, ô tô, điện tử, hộp thực phẩm, bàn
ghế và các sản phẩm có kích thước lớn khác… Loại trong dùng cho bao bì y tế,
bao bì thực phẩm, xilanh tiêm, kệ video, sản phẩm loại đặc biệt cho thực phẩm
không mùi vị có độ bóng bề mặt cao.
Tương tự như các loại nhựa trên một số tính chất cơ lý quan trọng của nhựa
PP được trình bày tóm tắt ở bảng 1.4
Bảng D. Một số tính chất cơ lý của PP
Tỉ trọng
Độ hấp thụ nước trong 24h
Độ kết tinh
Nhiệt độ nóng chảy
Chỉ số chảy
Lực kéo đứt
Độ dãn dài

0,9 - 0,92 g/cm3
<0,01%
70%
160oC – 170oC
2 – 60 g/10 phút
250 – 400 kg/cm

300– 800%

IІ) Một số loại chất dẻo thông dụng
1. Nhựa epoxy
1.1. Khái niệm về nhựa epoxy
Nhựa epoxy là những oligome có ít nhất một nhóm - epoxy trong phân tử, có
khả năng chuyển hố thành dạng nhiệt rắn có cấu trúc khơng gian.
1.2. Cấu trúc,phân loại và tính chất của nhựa epoxy
a. Cấu trúc
9


Nhựa epoxy – dian là sản phẩm của phản ứng giữa bisphenol A và
epiclohidrin Bisphenol A được tạo ra từ phản ứng của axeton và phenol trong môi
trường axit mạnh từ 10 – 50°C.
Cấu trúc của nhựa epoxy – dian có dạng:

b. Phân loại.
- Nhựa epoxy mạch thẳng

- Nhựa epoxy mạch vịng

c. Tính chất hóa học của nhựa epoxy
Nhựa epoxy có hai nhóm chức hoạt động là epoxy và hydroxyl, có thể tham
gia vào nhiều loại phản ứng khác nhau. Nhóm epoxy rất dễ phản ứng với các tác
nhân ái nhân (nucleophin). Với các tác nhân ái điện tử (electrophin), phản ứng xảy
ra thuận lợi khi có xúc tác proton như rượu, phenol, axit … Do nhóm hydroxyl
10



hoạt động kém hơn nhóm epoxy nên phản ứng tiến hành phải có xúc tác hoặc nhiệt
độ cao
d. Tính chất lý học của nhựa epoxy
Nhựa epoxy khi chưa đóng rắn là loại nhựa nhiệt dẻo khơng màu hoặc có
màu vàng sáng . Tuỳ thuộc khối lượng phân tử mà nhựa epoxy có thể ở dạng lỏng
(M<450), đặc (M<800) và rắn (M>800).
Nhựa epoxy tan tốt trong các dung môi hữu cơ: xeton, axetat, hydrocacbon
clo hố, dioxin.Nhựa epoxy khơng tan trong các hydrocacbon mạch thẳng (White
Spirit, xăng, …).
Nhựa epoxy có thể phối trộn với các loại nhựa khác như : phenol –
formaldehyt, nitroxenlulo, polyeste, polysunfit …
1.3 Một số ứng dụng chính của nhựa epoxy
1.3.1. Màng phủ bảo vệ
Màng phủ chống ăn mòn trên cơ sở nhựa epoxy được dùng để bảo vệ cho
các thiết bị bằng thép trong nhà máy hóa chất,lọc hóa dầu,thực phẩm,giấy … và
nhiều kết cấu xây dựng như cầu cống đập.…
Các thùng chứa kim loại và bể bê tơng được sơn phủ bằng sơn epoxy chống
ăn mịn có thể giữ được độ tinh khiết của các chất chứa trong nó như rượu vang,
bia, chất tẩy rửa
Hệ sơn giàu kẽm từ epoxy – nhựa than đá được dùng nhiều trong cơng
nghiệp đóng tàu biển. Màng phủ epoxy cũng được sử dụng rộng rãi trong bảo vệ bề
mặt ống thép dẫn khí, dầu thơ, nước muối, dung dịch kiềm, sản phẩm dầu mỏ.
1.3.2. Keo dán.

11


Keo dán epoxy được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong cơng nghiệp
hàng khơng, tự động hóa, điện – điện tử. Ngành kiến trúc và nghệ thuật cũng sử
dụng nhiều do những tính năng nổi bật của loại vật liệu này. Ngoài việc chủ yếu là

để gắn kim loại kim, gỗ, sứ, bê tông, chất dẻo …, keo dán epoxy còn được dùng
trong ngành y tế để gắn xương gãy, chữa răng.
1.3.4. Vật liệu compozit
Vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy gia cường bằng sợi thuỷ tinh đã
được sử dụng để chế tạo các thùng chứa chuyên chở axit, dung dịch kiềm, dầu mỏ
… với giá thành thấp hơn thép, nhẹ hơn và có độ bền ăn mòn cao hơn .Việc sử
dụng những đường ống chế tạo từ chất dẻo epoxy – thuỷ tinh không những dễ bảo
quản, vận chuyển dầu thơ, nước, khí thiên nhiên mà cịn dùng vận chuyển nước
thải, khí độc trong nhà máy hoá chất.
1.4 Sản lượng và giá thành của nhựa epoxy

Thời điểm Chủng loại
1/2020
Nhựa tổng hợp A-(epoxy
resin – 784A)
3/2020
Nhựa epoxy nguyên sinh –
Epoxy resin SN300A – 5
7/2020
Nhựa lỏng epoxy resin 3550
Nhựa lỏng epoxy resin
2798SA
5/2011
Nhựa epoxy nguyên sinh
6101 dạng lỏng
7,8/2011
Hạt nhựa epoxy resin E12
10/2011

Giá cả/kg

3,31 USD

Địa điểm
Cảng Cát Lái

1000JPY

Chi cục HQ KCX
Long Bình (Đồng Nai)
Cảng Sài Gịn KV1

7,42 USD
11,67 USD
0,4 USD

Cảng Cát Lái

2,9 USD

Cảng Hải Phòng

Nhựa epoxy nguyên sinh 3,71 USD
(EPORITE 5502A)

2. Nhựa Phenol-formaldehyt.
12

Cảng Tân cảng



2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất phenol-formaldehyt là phenol, focmaldehyt.
Ngoài ra người ta đi từ một số dẫn xuất của phenol như: crezol, xilenol, rezolsin.
Cịn các aldehyt thì ngồi formaldehyt người ta cịn dùng furfurol.
2.2 Phân loại nhựa Phenol-formaldehyt
Phenol - formaldehyt có 3 loại :
- Novolac: là nhựa Phenol - formaldehyt nhiệt dẻo, khơng có khả năng tự
đóng rắn tạo thành polime mạng lưới không gian.
- Nhựa rezol : là nhựa chưa đóng rắn, nó là một hỗn hợp sản phẩm phân tử
thấp mạch thẳng và nhánh.
- Nhựa rezit :Là loại nhựa tổng hợp thương mại đầu tiên do một nhà hóa học
người Đức tên là Bakelats phát minh ra Nhựa đã đóng rắn hồn tồn tạo thành
polime có mạng lưới khơng gian dày đặc, ở trạng thái khơng nóng chảy khơng hịa
tan trong bất kỳ dung mơi nào.
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới việc tạo nhựa và tính chất
a. Cấu tạo hố học của ngun liệu
Phenol có độ chức khác nhau do vị trí hoạt động của các nhóm thế. Phenol
đơn chức gồm : phenol m - crezol và 1,3,5 m - xilenol, rezorsin và có 3 vị trí hoạt
động là nguyên liệu để điều chế tạo nhựa nhiệt rắn.

13


Các nhóm chức hydroxyl của phenol khơng tham gia phản ứng đa tụ. Chỉ có
formaldehyt và furfurol mới có khả năng tạo nhựa khơng nóng chảy, khơng hồ tan
với phenol có 3 vị trí hoạt động. Cịn những Aldehyt khác như : acetaldehyt,
aldehyt butyric .....do chiều đi phân tử lớn hơn, có hoạt tính kém hơn nên khơng có
khả năng tạo nhựa có cấu trúc khơng gian.
b. Tỷ lệ mol giữa phenol:formaldehyt
Nếu tỉ lệ mol giữa phenol: formandehyt là 1:1

Ở giai đoạn của phản ứng chủ yếu tạo thành nhựa o và p, m – oxybenzoic
trong đó o- oxybebzenoic chiếm đa số. Trong trường hợp tạo nhựa nhiệt dẻo có cấu
trúc thẳng gọi là nhựa xaliheninic .

Nếu tỉ lệ giữa phenol: formanldehyt là 1:2 hoặc cao hơn thì tạo thành các
metylol phenol ở giai đoạn đầu, và phản ứng tiếp tục sẽ tạo thành nhựa khơng nóng
chảy, khơng hồ tan

c. Độ PH của môi trường.
14


+ Nếu tiến hành trùng ngưng trong môi trường axit (pH< 7) thì các rượu
oxybenzolic tạo thành từ phenol và HCHO khơng bền nó nhanh chóng ngưng tụ
với nhau hoặc với phenol (đặc biệt khi đun nóng ) để tạo thành nhựa nhiệt dẻo.
+ Nếu tiến hành trùng ngưng trong mơi trường bazơ (pH >7) thì các rượu
oxybenzolic tạo từ phenol và HCHO tạo ra di, tri metylol phenol và cứ tiếp tục
trùng ngưng với nhau hoặc phenol để tạo thành nhựa nhiệt rắn.
Nhựa nhiệt rắn ở trạng thái ban đầu có khả năng nóng chảy và hồ tan gọi là
rezol. Rezol là sản phẩm không phụ thuộc vào nhiệt độ mà chuyển nhanh hay chậm
sang trạng thái khơng nóng chảy, khơng hồ tan.
Nhựa ở giai đoạn cuối cùng gọi là rezit, nhựa này hồn tồn khơng nóng
chảy, khơng hồ tan.
d. Ảnh hưởng của xúc tác và lượng đến tính chất.
Xúc tác axit: tạo thành nhựa nhiệt dẻo novolac, không có khả năng tự đóng
rắn và khơng tạo ra mạng lưới không gian.
Xúc tác là bazơ :sản phẩm tạo thành là nhựa rezolic.
+ Nếu là kiềm mạnh (NaOH, KOH) thì lượng HCHO tham gia vào phản ứng
nhiều hơn, vận tốc phản ứng lớn nhưng sản phẩm có màu tối hơn và tạo sản phẩm
có khả năng hồ tan trong nước.

+ Nếu xúc tác NH4OH dư thì nó dễ bay hơi, sản phẩm có màu vàng sáng
nhưng phản ứng ở nhiệt độ cao.
2.4. Ứng dụng của nhựa phenol - formaldehyt
Nhựa rezolic lỏng (khơng có nước) sử dụng rộng rãi để tẩm vải, sợi, dùng
làm bột ép, dùng làm vật liệu ép tầng, keo dán và sơn.

15


+ Bột ép :vật liệu ép dạng bột là hỗn hợp cấu tử phức tạp chủ yếu từ nhựa
novolac và rezolic. Bột ép sử dụng trong kỹ thuật và sinh hoạt, dùng làm vật liệu
cách điện có thể chịu tác dụng của dòng điện 20kv ở to =200o C.
+ Vật liệu ép tầng:
Tectolit là chất dẻo lớp, được dùng để chế tạo từ những tấm vải có tẩm nhựa
rezolic, vải dùng có thể là vải thủy tinh, vải dệt chéo, vải tổng hợp.
+ Keo dán và sơn: Nhựa phenol - formaldehyt có ý nghĩa quan trọng dùng
để sản xuất keo dán và sơn.
Keo phenol - formaldehyt có độ bền mối nối cao, chịu ẩm và vi khuẩn
nhưng có nhược điểm là màng dán dòn.
Nhựa phenol - formaldehyt là loại nhựa tổng hợp dùng để sản xuất sơn.
3. Polyetylen.
3.1 Khái niệm
Polyetylen ( PE ) là 1 loại nhựa dẻo được sử dụng rất phổ biến và rộng rãi
trên thế giới. PE là một hợp chất hữu cơ gồm nhiều nhóm –(CH2-CH2)-liên kết với
nhau bằng liên kết hidrô no. .Polyetylen được điều chế bằng cách trùng hợp các
monomer etylen (C2H4)
nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n
3.2 Tính chất
3.2.1 Tính vật lý
PE màu trắng,hơi trong,khơng dẫn điện và khơng dẫn nhiệt,khơng cho khơng

khí và nước thấm qua,trong suốt, hơi có ánh mờ,có bề mặt láng bóng,mềm dẻo.

16


Chống thấm khí CO2 , O2 , N2 và dầu mỡ đều kém nhưng chống thấm nước
và hơi nước tốt.Chịu được nhiệt độ cao (dưới 230 độ C) trong thời gian ngắn.
Bị căng phồng và hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy rửa
như axeton,nước 0xy già... Khi đốt PE cháy chậm với ngọn lửa màu xanh,có một
đầu màu vàng và mùi dầu hoả.
3.2.2 Tính chất hố học.
PE có tính chất như hydrocacbon no,nhưng khơng tác dụng với
axít,kiềm,thuốc tím,nước brơm.Ở nhiệt độ cao hơn ,PE hồ tan kém trong các dung
môi hữu cơ như toluene,ete,glierin..
3.3. Phân loại và ứng dụng
3.3.1. Ứng dụng của polyethylene
+ Dùng để sản xuất màng co, màng căng, găng tay bảo hộ, tham gia quá
trình biến đổi các loại chất dẻo khác.
+ Làm đồ đựng cứng và mềm(có thể dùng để làm sọt đựng rác hay màng gói
hoa quả). + Được ứng dụng nhiều trong cơng nghiệp đóng gói,chế tạo bao bì,vỏ
bọc dây điện,đồ chơi trẻ em,ống dẫn nước ,túi nhựa,màng nhiệt...
+ Làm sợi và lớp lót thùng đạn,áo chống đạn..
3.3.2. Phân loại
Dựa vào khối lượng phân tử tỷ trọng,độ phân nhánh,đô kết tinh và mức độ
khâu mạch,PE được chia thành 8 loại :
• VLDPE (PE tỷ trọng rất thấp)
• LDPE (PE tỷ trọng thấp)
• LLDPE (PE tỷ trọng thấp mạch thẳng)
17



• MDPE (PE tỷ trọng trung bình)
• HDPE (PE tỷ trọng cao)
• UHMWPE (PE có khối lượng phân tử cực cao)
• .PEX hay XLPE (PE khâu mạch)
• HDXLPE (PE khâu mạch tỷ trọng cao)
+Dựa vào điều kiện tổng hợp,PE được chia làm 3 loại : PE áp suất cao,PE áp
suất trung bình,PE áp suất thấp.
3.4. Sản lượng và giá thành
Nước ta vẫn chưa sản xuất được PE nên phải nhập hạt nhựa PE nguyên sinh
từ nước ngoài,chúng ta mới chỉ sản xuất được hạt nhựa PE tái sinh.
-Tình hình năm 2010-2011:
+ Trong 3 tháng đầu năm 2010, khối lượng nhựa PE nguyên liệu nhập khẩu
chỉ đạt 151,5 nghìn tấn, giảm so với cùng kỳ năm 2009. Do giá nhập khẩu trung
bình tăng lên, nên giá trị nhập khẩu trong quý I năm nay tăng mạnh so với cùng kỳ
năm ngoái, đạt 216,1 triệu USD.
+ Theo thống kê của tổng cục hải quan,6 tháng đầu năm 2010,lượng PE
nhập khẩu đạt 360,3 nghìn tấn,trị giá 519,5 triệu USD ,chiếm 32,9% trong tổng
khối lượng nhập khẩu chất dẻo nguyên liệu.
-So với cùng kì năm ngoái ,nhập khẩu PE tăng 10% khối lượng và 55% trị
giá nhập khẩu. Giá nhựa PE có biến động mạnh, giá nguyên liệu các loại nhựa PE
nhập khẩu từ 27/10 đến 2/11/2011 như sau:
• Hạt nhựa HDPE :1,45USD/kg(cảng Hải Phòng).

18


• Hạt nhựa LLDPE: 1,5USD/kg(cảng Hải Phòng).
• Hạt nhựa LDPE: 1,64USSD/kg(cảng Cát Lái-HCM).
• Hạt nhựa PE-LDPE :1,31USD/kg(cảng Cát Lái-HCM).

• Hạt nhựa HDPE - BORSTAR FB1460 HD POLYETHYLENE:
1,38USD/kg(cảng Cát Lái-HCM).


Hạt

nhựa

PE

-

High

Density

Polyehtylene

Resins

LH606:

1,51USD/kg(cảng cát lái-HCM).
• Hạt nhựa PE 2045.11G (POLYETHYLENE RESIN):1,5USD/kg(cảng Cát
Lái-HCM).
• So với tháng 8 và tháng 9 thì giá hạt nhựa PE đã giảm cụ thể trong 8/2011:
• Hạt nhựa PE nguyên sinh : LDPE 2426K :1,62USD/kg(cảng Hải Phịng)
• Hạt nhựa PE $2.21/kg(cảng lát lái-HCM)
• Nhựa hạt Polyethylene (mới 100%):1,6USD/kg(cảng Hải Phịng)
4. Nhựa ABS.

4.1. Khái niệm
Acrylonitrile Butadien Styrene ( ABS ) là một polymer được tìm thấy lần
đầu tiên vào thế chiến thứ II và nó được dùng thay thế cho cao su trong một số lĩnh
vực. Sản phẩm nhựa ABS thương mại đầu tiên được sản xuất vào năm 1950. ABS
là một loại nhựa nhiệt dẻo, khoảng nhiệt độ sử dụng của nó vào khoảng -25◦C đến
60◦C, nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 105◦C. Thành phần nhựa ABS gồm có ba
monomer Acrylonitrile, Butadien, Styrene, tỉ lệ ba monomer này có thể thay đổi từ
15%-35% Acrylonitrile, 40%-60% Styrene và 3%-30% Butadien.
19


4.2. Cơng thức
* Cấu trúc ABS: đó là một chuỗi dài các polybutadien đan chéo với các
chuỗi ngắn poly( Styren- CO-Acrylonitrile).CTPT : (C8H8· C4H6·C3H3N)n
4.3. Tính chất của nhựa ABS
a.Tính chất vật lí
+ Nhựa ABS cứng, rắn, nhưng khơng giịn,cách điện, khơng thấm nước
+ Tính chất đặc trưng của ABS là khả năng chịu va đập và độ dai. Khả năng
chịu va đập và độ dai của nó thay đổi khơng đáng kể ở nhiệt độ thấp, độ ổn định
dưới tác dụng của trọng lực rất tốt.
b.Tính chất hóa học
Nhựa ABS có khả năng kháng dung dịch axit hydrochloric tập trung kiềm và
axit phosphoric, rượu, dầu thực vật, động vật. Khi tiếp xúc với hydrocarbon thơm
thì nhựa ABS sẽ bị trương lên và khi trong mơi trường axit sunfuric, nitoric thì bị
phá hủy tính chất vật lý. Nhựa ABS bị hịa tan trong axeton, este, ehtylence
dichloride.
4.4. Ưu nhược điểm và ứng dụng của nhựa ABS
Ưu và nhược điểm của nhựa ABS.
+. Ưu điểm. Nhựa ABS dễ mạ điện, dễ gia công, giá thành ở mức chấp nhận
được, nhiều mẫu mã, chủng loại ,tuổi thọ khá lâu , ít bị phá hỏng do ảnh hưởng của

môi trường.
+ Nhược điểm. Nhựa ABS không chịu được nhiệt độ cao, khả năng chịu ẩm
và chống lão hóa ở mức trung bình.

20


- Với các đặc tính như,cách điện, khả năng ép phun không giới hạn… nhựa
ABS được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực trong đời sống.
+ Trong kĩ thuật điện, điện tử: làm vỏ các thiết bị, làm một số phụ kiện, làm
thiết bị cách điện ( vỏ ổ điện, bảng điện..).
+ Trong kĩ thuật nhiệt lạnh: làm vỏ cho các thiết bị nhiệt lạnh..
+ Trong công nghiệp oto, xe máy: làm một số chi tiết máy của xe hơi, xe
máy..
+ Trong cơng nghiệp bao bì: làm thùng chứa, bao bì đặc biệt, mũ bảo hiểm..
+ Trong vật liệu xây dựng: ống dẫn nước, ống gen…
+ Một số sản phẩm được ép phun như: phím máy tính, vỏ điện thoại,…
4.4. Tình hình sản xuất, sản lượng, giá cả nhựa ABS ở nước ta
Hiện nay ở nước ta chưa có nhà máy sản xuất loại nhựa này, do vậy chúng ta
phải nhập khẩu hoàn toàn từ nước ngoài về dưới dạng hạt nhựa. Do đó giá thành
hạt nhựa ABS ở nước ta khá cao, theo giá báo tại trang chủ của tập đồn hóa chất
Việt Nam thì giá hạt nhựa nhập khẩu vào 9/06/2010 là 2USD/kg, tới tháng 2/2011
giá hạt nhựa này đã tăng lên 2.1USD/kg. Theo dự báo của các nhà đầu tư thì giá
hạt nhựa sẽ tăng lên do đang khó khăn trong nhập nguyên liệu đầu vào, đó là cịn
chưa kể đến một số nhà máy cịn xin hoạt động với công suất khoảng 50% do bảo
dưỡng và đại tu nhà máy , trang thiết bị.

5. Poli mety metacrylat (PMMA)
5.1. Khái niệm


21


Chất dẻo PMMA( poli mety metacrylat) là chất dẻo đi từ dẫn xuất của axit
meta acrylic.PMMA(hay thủy tinh hữu cơ PEXIGLAS)là nhựa nhiệt dẻo trong
suốt có cấu trúc vơ định hình,có cơng thức (C5O2H8)n.

5.2. Tính chất
a. Tính chất vật lí
Tính chất quan trọng nhất của PMMA là trong suốt, không màu, đồng thời
bền vững trước tác dụng của thời tiết và khí hậu. PMMA có chỉ số bức xạ cao nhất(
cho lọt qua 92% ánh sáng thường, đặc biệt có thể lọt qua 75-76% tia cực tím và
phần lớn các tia hồng ngoại. Chỉ đứng sau thủy tinh thạch anh).Vì vậy thường ứng
dụng PMMA để sản xuất các dụng cụ quang học.
Song thủy tinh hữu cơ chỉ có 1 nhược điển so với kính vơ cơ là dễ bị xước
bề mặt do độ cứng cao.
b. Tính chất hóa học
Loại chất dẻo này hòa tan tốt trong este,xeton,cacbua hidro thơm hoặc
cacbua hidro được clorua hóa.Chúng khơng tan trong rượu có phân tử lượng thấp
và trong cacbua hidro béo,xong các chất này có thể dùng để làm lỗng các dung
dịch trên với một số lượng nào đó..

22


Poli metta crylat là polimer có mạch cacbon chứa este ở mạch nhánh, vì vậy
ở nhiệt độ bình thường nó bền vững với nhiều chất trong đó có cả axit lỗng, kiềm
lỗng,khơng tác dụng với nước, rượu, dầu khống và dầu thực vật.
5.3. Phạm vi ứng dụng
+ Thủy tinh hữu cơ thường được sử dụng làm chất thay thế (không vỡ và

nhẹ)cho thủy tinh , ví dụ làm vỏ hộp đèn ở xe cộ hoặc kính bảo hộ , kính chắn gió
máy bay,cửa sổ trần nhà.
+ Trong Y tế cơng nghệ và cấy ghép :Cấy ghép xương giả, làm kính áp
tròng,răng giả,phẫu thuật thẫm mỹ(làm giảm nếp nhăn hay vết sẹo vĩnh viễn).
+ Sử dụng nghệ thuật và thẫm mĩ : làm đồ nội thất, làm sơn,đồ trang sức.
+ Ứng dụng khác : đèn led chiếu sáng,dĩa CD,DVD.[2].
5.4 Giá thành và sản lượng
Hiện nay nước ta vẫn phải nhập khẩu hạt nhựa PMMA nguyên sinh để sản
xuất vật liệu. Tính đến ngày 29/10/2010 giá thành nhựa PMMA tại Việt Nam được
nhập khẩu từ các hãng của Đài Loan và Hàn Quốc là 43.000đ /kg.
Giá thành nhập khẩu nhựa PMMA là:
1. R001 nhựa hạt trong suốt PMMA VH001: 2,43 USD/kg HQ
2. R003 nhựa hạt màu đỏ PMMA VH 121: 2,71 USD/kg HQ
3. Hạt nhựa PMMA VH083T013 Smoke 5,2 USD/kg HQ
6. Polystiren (PS)
6.1. Định nghĩa
Poly stiren(PS) là polime được tổng hợp từ mono stiren(SM), có thể trùng
hợp bằng phương pháp trùng hợp khối, trùng hợp nhũ tương hoặc huyền phù.
23


+ Nguyên liệu để sản xuất PS là Styren có cơng thúc phân tử là. C8H8.
6.2. Tính chất của PS
PS là chất dẻo, trong suốt, cứng , không mùi , khi cháy có nhiều khói.
Vì PS có ngun tử H ở C bậc 3 linh động nên dễ tham gia phản ứng o xi
hóa vì thế PS nhanh bị lão hố trong khơng khí khi có ánh sáng trực tiếp.Vịng
benzen có thể tham gia phản ứng sunfo hố, nitro hố…
PS khơng phân cực do đó bền với các hố chất phân cực và phân cực mạnh.
6.3. Ứng dụng của PS
+ PS đươc làm vật liệu cách điện (điều kiện không tải hoặc tải trọng bé và

tĩnh).
+ Làm các sản phẩn khác dùng trong dân dụng và công nghiệp phải biến tính
bằng cách hố dẻo hoặc địng trùng hợp với các monomer khác.
+ PS xốp được dùng làm vỏ đựng máy khi vận chuyển, cách âm và nhiệt
thấp trong xây dựng.
6.4. Sản lượng và giá thành
Trong nước chưa có dự án sản xuất PS nhưng đến nay công ty Poly stiren đã
đầu tư dây chuyền sản xuất dự kiến 11\2011 sẽ đưa vào sản xuất vịi cơng suất
khoảng 4.000 tấn\tháng (cơng suất thực tế của dây chuyền đạt 6.000tấn\tháng) đáp
ứng 100% nhu cầu về PS trong cả nước.
Giá thành:
+ Giá nhập khẩu PS hiện nay khoảng 1.500-1.700USD/tấn.
+ Giá bán PS trong nước khoảng 1.820USD/tấn.

24


25


×