Một số loại chất dẻo thông dụng | Polyme

1/ Polyetylen – PE

Là chất dẻo tinh thể, trữ lượng pha tinh thể phụ thuộc vào chế độ gia công. Với PELD, Pđúc = 3000 – 10000 N/cm2, nhiệt độ gia công 150 – 270 độ C, nhiệt độ khuôn 20 – 60 độ C (có thể đến 90 độ C). Với PEHD, Pđúc = 3000 – 12000 N/cm2, nhiệt độ gia công 200 – 280 độ C (có thể đến 300 độ C), nhiệt độ khuôn 40 – 70 độ C (có thể đến 100 độ C).

Độ co ngót của PE từ 1 – 3% (tới 5%). Tại các vị trí tiếp giáp giữa thành và đáy phải có bán kính cong lớn, với độ côn cho phép cực đại, các cạnh trên mép của sản phẩm cần được củng cố bằng gân, hoặc tăng bề dày. Khi thiết kế khuôn (nhất là đối với PEHD) cần chú ý đến hệ thống làm mát. Chỗ vào của nước lạnh nên để gần kênh dẫn nhựa còn cửa ra nên đưa ra xa những vị trí đó.

Ứng dụng của Polyetylen: Bọc dây điện, dây cáp do PE có tính cách điện cao, độ thấm hơi nhỏ; Sản xuất ống dẫn vì ống PE không bị ăn mòn, sức cản nhỏ khi có chất lỏng chảy qua, dễ lắp ráp, mềm, chịu lạnh tốt,…; Màng và tấm PE dùng để bao gói hàng, bảo vệ máy móc và các chi tiết máy, làm các khinh khí cầu, áo mưa, khăn trải bàn, mái che,…; Sản phẩm đúc phun: là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất để gia công sản phẩm định hình bằng vật liệu Polyetylen.

2/ Polypropylen – PP

Là chất dẻo tinh thể, nhiệt độ gia công từ 200 – 280 độ C. Áp suất đúc 8000 – 14000 N/cm2. Độ ngót 1 – 2,5%, bề dày sản phẩm tăng độ co ngót sản phẩm tăng. Sau một khoảng thời gian ngắn sau khi lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, sản phẩm có lượng co ngót lần hai. Độ co ngót lần 2 xảy ra sau 6h đầu sau khi sản phẩm lấy ra khỏi khuôn. Với việc giảm nhiệt độ vật liệu trong khuôn, tăng áp suất đúc, tăng thời gian bơm và thời gian duy trì vật liệu dưới áp suất thì độ co ngót lần 2 giảm.

Nhiệt độ khuôn từ 40 – 70 độ C (có thể 90 – 100 độ C, tùy thuộc dạng sản phẩm, chế độ gia công). Nhiệt độ khuôn cao dùng cho sản phẩm thành mỏng để giảm đến mức tối thiểu biến dạng, nhiệt độ khuôn cao bề mặt sản phẩm bóng. PP nguội nhanh trong khuôn làm giảm thời gian làm mát sản phẩm.

Ứng dụng của PP: sản xuất các loại vật dụng thông thường, sản phẩm gia dụng, vật dụng chất lượng cao, chi tiết công nghiệp, các loại van, vỏ acquy, chi tiết nhựa trong xe máy, ôtô, điện tử, nội thất cao cấp, hộp thực phẩm, bàn ghế, dùng cho bao bì y tế, bao bì thực phẩm, xylanh tiêm

3/ Polystyren PS

Các loại Polystyren đều có khoảng nhiệt độ gia công 150 – 250 độ C đạt được độ chảy cao, một đặc trưng tốt đối với công nghệ đúc phun. Thùng liệu cần sấy sơ bộ từ 50 – 70 độ C. Áp suất đúc: 4000 – 6000 N/cm2 tùy thuộc vào kết cấu khuôn, hình dạng sản phẩm, máy đúc và các yếu tố công nghệ. Nhiệt độ khuôn thường không quá 20 – 40 độ C (có thể tới 60 độ C). Độ co ngót từ 0,2 – 0,5%. Để giảm nội ứng suất ủ ở nhiệt độ 65 – 85 độ C từ 1 – 3 giờ. Sản phẩm từ PS nhìn chung dễ đẩy ra khỏi khuôn. Đối với PS chưa được biến tính có độ giòn khá cao, cần thiết phải phân bố lực đẩy cho đều và đặc biệt ở những chỗ có gân cần phải vê tròn.

Ứng dụng của PS: Nhựa PS dễ dàng gia công bằng phương pháp đúc phun chế tạo các sản phẩm định hình; Sản phẩm của công nghệ đùn: ống, thanh, băng, màng, và sợi; Xốp Polystyren là loại vật liệu bên trong có nhiều lỗ hổng chứa không khí hoặc khí trơ khác, dẫn nhiệt kém nên được dùng để cách nhiệt các ống dẫn nước, trong máy lạnh. Nhựa xốp PS có thêm bột than và bột kim loại sẽ dùng trong trường hợp hấp thụ tần số âm thanh cực cao.

4/ Polyvinilclorit PVC.

PVC dẻo hóa và các polymer của nó có nhiệt độ gia công từ 150 – 200 độ C. Khi vật liệu bị cháy tỏa ra khí acid (HCl) nên cần phải theo dõi vật liệu. Áp suất đúc từ 5000 – 9000 N/cm2. Áp suất đúc của PVC cứng: 8000 – 15000 N/cm2.Nhiệt độ khuôn đúc 20 – 60 độ C. Độ co ngót 0,4 – 0,7% và tăng (tới 1%) khi trữ lượng chất dẻo hóa tăng.

Sản phẩm thành dày từ PVC khó sản xuất vì chúng cần làm mát lâu. Ngoài ra sản phẩm thành dày có độ co ngót lớn vì vậy thời gian duy trì áp suất lâu và cần tăng cường kênh rót. Khi phân hủy PVC cứng thải ra khí acid vì vậy bề mặt khuôn cần mạ crôm hoặc phủ niken.

Ứng dụng của PVC: PVC cứng thường được dùng để bọc lót lên kim loại, gỗ, bêtông trong các thiết bị và bể chứa. Ống dẫn, tấm PVC cứng thường được gia công bằng phương pháp đùn, cán liên tục. Các sản phẩm định hình như các chi tiết trong máy bơm, các bánh răng… thường được chế tạo bằng phương pháp đúc phun. Dùng PVC mềm để sản xuất ra các sản phẩm có tính chất mềm mại như màng mỏng, lớp phủ, bột nhão, nhựa xốp, vải giả da,…

5/ Polyamit – PA (Nylon).

Là chất dẻo tinh thể có nhiệt độ nóng chảy: 180 – 289 độ C, nhiệt độ làm mềm của PA thấp hơn nhiệt độ nóng chảy 50 – 150 độ C. Khi chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, thể tích vật liệu tăng khoảng 15%. Áp suất đúc 8000 – 10000 N/cm2. Nhiệt độ khuôn duy trì trong khoảng 60 – 120 độ C và cần phải điều chỉnh nghiêm ngặt để tránh cho vật liệu khỏi bị đông cứng trong kênh dẫn. Cần thiết phải đảm bảo khuôn có nhiệt độ ổn định và đồng đều.

Khó khăn khi gia công PA có liên quan đến trữ lượng độ ẩm cao (dễ hút ẩm), với độ ẩm môi trường 65% PA chứa tới 3%. Trước khi nhập PA vào thùng liệu cần sấy PA cẩn thận, sấy ở nhiệt độ 70 – 80 độ C trong thời gian 4 – 5h, sấy ở tủ sấy chân không nhiệt độ 80 – 90 độ C, áp suất chân không 2 – 3N/cm2 với thời gian 3h bề dày lớp sấy 25mm. Sau khi sấy xong nên đóng gói cẩn thận. Độ ẩm của vật liệu trong thùng liệu không được vượt quá 0,15 – 0,25%. Nên dùng thùng đựng liệu có bộ
phận sấy để đựng vật liệu.

Ứng dụng của PA: Sợi Polyamit: Vừa nhẹ, lại có độ bền mòn cao, bề mặt ngoài đẹp dùng để sản xuất vải nhung, vải quần áo, vải phủ bọc, cốt băng tải, bít tất, các loại lưới đánh cá, làm mành cho các lốp xe đạp, xe máy, ôtô và cả trong máy bay. Ngoài ra PA còn được dùng nhiều trong ngành cơ khí chế tạo ra các loại chi tiết chịu ma sát: ổ trượt, vòng cách ổ lăn, thanh trượt và bánh răng,…