Nhựa PP
Polypropylene (nhựa PP) là một loại polymer được làm từ monome propylene. Nó là một loại nhựa nhiệt dẻo chỉ đứng sau polyethylene về tốc độ sản xuất toàn cầu. Chắc hẳn mọi người đều có một thứ gì đó làm bằng propylene trong gia đình của họ. Riêng tại Mỹ, 7,3 tỷ pound propylene đã được sản xuất trở lại trong năm 2017, tăng 7,7% so với năm trước. Các chuyên gia dự báo nhu cầu toàn cầu đối với propylene sẽ lên đến 62 triệu tấn vào năm 2020. Mặc dù điều này vẫn có thể bị ảnh hưởng nặng nề bởi sự thay đổi thái độ của người tiêu dùng.
Công nghiệp sản xuất polypropylene (nhựa PP) bắt đầu với nguyên liệu thô là propen. Phương pháp phổ biến nhất để tạo ra polypropylene rắn là cho propen đi qua tầng sôi làm bằng chất xúc tác rắn. Sau đó bắt đầu quá trình trùng hợp tăng trưởng chuỗi. Điều này dẫn đến việc sản xuất polypropylene dưới dạng bột màu trắng. Sau đó được nấu chảy và biến đổi thành dạng viên để phân phối.
Các bài viết liên quan:
Các biến thể
Polypropylene cơ bản, được gọi là polypropylene homopolymer. Vẫn là dạng được sử dụng rộng rãi nhất. Và có thể được tìm thấy trong sản phẩm đóng gói, hàng dệt may và các ứng dụng điện và ô tô. Nó cứng hơn và mạnh hơn tất cả các biến thể PP khác trong khi vẫn giữ được khả năng chống hóa chất tốt.
Một phần etilen có thể được trộn lẫn với propen trong quá trình trùng hợp. Dẫn đến đồng trùng hợp polypropylen. Sự sửa đổi này làm cho PP linh hoạt hơn nhiều và cải thiện các tính chất quang học của nó. Do đó, nhựa PP copolymer thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ trong suốt và hình thức trực quan tốt.
Một phần lớn hơn etilen có thể được trộn vào trong quá trình trùng hợp. Để cải thiện hơn nữa tính linh hoạt của PP. Ở 45 đến 65% etilen, một biến thể được gọi là đồng trùng hợp tác động PP có thể được sản xuất. Sản phẩm này có khả năng chống va đập tuyệt vời và được ưa chuộng cho đồ gia dụng và đường ống. Cũng như trong các ứng dụng trong lĩnh vực điện và ô tô.
Thuận lợi
Cũng như nhiều loại nhựa tiêu dùng khác, lý do chính khiến PP được sử dụng rộng rãi là vì nó rất rẻ để sản xuất. Mặc dù vậy, PP là một vật liệu đóng gói tuyệt vời. Nó có khả năng chống ẩm tuyệt vời và chống lại nhiều loại axit và bazơ. Nó cũng có sự kết hợp tốt giữa tính linh hoạt, sức mạnh, khả năng chống va đập và chống mỏi. Nó là một chất cách điện trên mức trung bình. Làm cho nó trở thành một thành phần tốt cho các ứng dụng điện.
PP có một khả năng kỳ lạ là giữ được các đặc tính cơ và điện của nó. Ngay cả khi chịu những điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ và độ ẩm cao. Bao bì PP có khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật. Nhưng cũng có thể chịu được khử trùng bằng hơi nước, nếu cần.
Hạn chế
Mặc dù PP thể hiện khả năng chống lại hầu hết các axit và bazơ tốt. Nhưng nó dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với các hydrocacbon và các chất oxy hóa khác nhau. Nó cũng là một vật liệu rất dễ cháy. PP trở nên giòn ở nhiệt độ dưới -20 ° C và bắt đầu mất tính toàn vẹn cấu trúc ở khoảng 120 ° C. Tiếp xúc với tia cực tím cũng có xu hướng làm cho PP trở nên giòn. Hơn nữa, PP có độ bám sơn kém nên việc in nhãn trên bao bì sản phẩm gặp nhiều khó khăn.
Các ứng dụng
Bao bì sản phẩm
PP là một trong những lựa chọn giá rẻ được ưa chuộng nhất để đóng gói sản phẩm. Nó được sử dụng để sản xuất màng co, thùng nhựa cho thiết bị điện tử và các tab tã dùng một lần. Vì PP là an toàn thực phẩm, nó được sử dụng để sản xuất cả hộp đựng thực phẩm tái sử dụng và dùng một lần.
Vải
PP cũng có thể được kéo thành sợi hoặc đùn thành sợi. Sau đó được sử dụng để tạo ra sợi xe bền và chống ẩm. Vải dệt từ sợi PP đặc biệt bền và rẻ, là lựa chọn hàng đầu để lưu trữ. Và vận chuyển các sản phẩm thực phẩm như ngũ cốc, trái cây và rau quả.
Chăm sóc sức khỏe
Do khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật và khả năng chống lại nhiều hợp chất hóa học của PP. Nó đã được sử dụng để sản xuất ống tiêm, lọ, thiết bị tiêm tĩnh mạch. Và chai đựng mẫu cho ngành chăm sóc sức khỏe. PP cấp y tế cũng có thêm lợi ích là có thể chịu được khử trùng bằng hơi nước.
Ứng dụng ô tô
Nhựa PP dễ làm việc khiến nó trở thành một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho các bộ phận bên trong và bên ngoài ô tô. Nhựa PP có thể dễ dàng đúc và có độ giãn nở nhiệt thấp. Điều này làm cho nó trở thành một sự lựa chọn tuyệt vời cho trang trí nội thất và bảng điều khiển của xe hơi, cũng như cho các tấm cản và tấm chắn bùn.
Nhựa PE
Polyethylene (PE) là một trong những loại nhựa rẻ nhất, nhưng linh hoạt nhất. Nên không có gì lạ khi nó là loại nhựa phổ biến nhất trên toàn thế giới. Tính đến năm 2018, ước tính nhu cầu toàn cầu đối với các sản phẩm PE đã đạt 99,6 triệu tấn, tương đương với giá trị 164 tỷ USD. Dẫn đầu là Trung Quốc, nước đảm nhận gần 1/4 nhu cầu toàn cầu. Ấn Độ và Việt Nam đang được coi là hai trong số những thị trường mở rộng nhanh chóng nhất cho các sản phẩm PE trong vài năm tới.
Monome cơ bản được sử dụng để sản xuất PE là etylen, một hiđrocacbon ở thể khí. Nó là một hợp chất rất ổn định, vì vậy quá trình trùng hợp thành PE chỉ có thể tiến hành khi có mặt chất xúc tác, phổ biến nhất là titan clorua. Hầu hết các quy trình sản xuất PE công nghiệp sử dụng quá trình trùng hợp phối trí. Đòi hỏi sự hiện diện của muối kim loại, chẳng hạn như clorua và oxit.
Sự tăng trưởng của ngành công nghiệp PE được thúc đẩy bởi tính chất hàng hóa cao của nhựa. Cũng như sự phong phú của các nguồn cung cấp nguyên liệu ethylene. Ngoài than đá, các phương pháp hiện đại đã cho phép chiết xuất ethylene từ khí đá phiến và vật liệu sinh học.
Các tính chất vật lý của PE có thể bị ảnh hưởng nhiều bởi sự hiện diện của các nhóm phân nhánh trong chuỗi polyme. Mức độ phân nhánh ảnh hưởng đến mật độ của polyme. Cũng như độ bền, tính linh hoạt và khả năng chịu nhiệt của nó, trong số các đặc điểm khác. Các loại PE phổ biến nhất là polyethylene mật độ cao (HDPE), polyethylene mật độ thấp (LDPE) và polyethylene mật độ thấp tuyến tính (LLDPE).
Thuận lợi
Ưu điểm chính của PE là tính linh hoạt của nó. Số lượng các biến thể khác nhau của PE chắc chắn đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phổ biến của nó trong rất nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng. Ví dụ, độ trong vượt trội của LDPE làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc đóng gói thực phẩm. Mặt khác, HDPE có độ đục cao nhưng có độ bền kéo tốt hơn nhiều. Nên phù hợp hơn để làm vật chứa các chất nặng như sữa hoặc chất tẩy rửa dạng lỏng.
Giá trị của khả năng chịu nhiệt cũng khác nhau giữa HDPE và LDPE. Nhiệt độ nóng chảy của HDPE rơi vào khoảng 120 đến 180 ° C. Điều này đã làm cho nó trở thành vật liệu tuyệt vời cho các đường ống nước nóng. LDPE có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiều với phạm vi từ 105 đến 115 ° C.
Có một vài thông số phổ biến trên tất cả các loại PE. So với PP, PE dẻo hơn cứng hơn, mang lại độ dẻo và độ bền va đập tốt hơn. Nó cũng có khả năng chống ẩm tốt và là chất cách điện tốt.
Hạn chế
Tương tự như nhựa PP, PE thể hiện khả năng chống bức xạ UV kém và rất dễ cháy. Mặc dù có khả năng chống ẩm cao, PE là một rào cản kém đối với các khí như carbon dioxide. Nó cũng phân hủy khá nhanh khi tiếp xúc với các hợp chất hydrocacbon và các chất oxy hóa.
PE có độ cứng thấp hơn nhiều so với PP. Mặc dù điều này có thể mong muốn trong một số ứng dụng. Nhưng nó cũng có nghĩa là thực tế không thể nối các thành phần PP lại với nhau bằng cách sử dụng hàn. PP cũng có xu hướng co lại khá nhiều khi được sử dụng để sản xuất khuôn ép phun.
Các ứng dụng
Bao bì sản phẩm
PE là một vật liệu tuyệt vời, chi phí thấp cho nhiều nhu cầu đóng gói sản phẩm. Các ứng dụng của PE làm bao bì thường tận dụng tính linh hoạt vượt trội của vật liệu. Chẳng hạn như chai bóp, màng bọc co, nắp và đóng. Độ bền kéo cao của HDPE cũng làm cho nó hữu ích cho các nhu cầu đóng gói cứng nhắc hơn. Chẳng hạn như thùng, khay, chai sữa và nước trái cây. Và thậm chí cả các thùng chứa số lượng lớn công nghiệp.
Xơ và hàng dệt
Do độ bền kéo tuyệt vời của HDPE, sợi làm từ HDPE là lựa chọn hàng đầu để làm dây thừng và lưới dùng cho thể thao, câu cá và các mục đích sử dụng nông nghiệp khác.
Hàng tiêu dùng
Đặc biệt, HDPE có thể được tìm thấy trong nhiều mặt hàng tiêu dùng. Giá rẻ có nghĩa là chịu được một lượng tác động hợp lý. Ví dụ như thùng đá, thùng rác và bể nước nhỏ. Hầu hết các đồ chơi nhựa rẻ tiền, đặc biệt là đồ chơi dẻo, được làm bằng LDPE.
Ống và phụ kiện
Một trong những ứng dụng chính của HDPE là sản xuất ống. Và phụ kiện cho cấp nước, thoát nước thải, khí đốt và các ứng dụng công nghiệp. Điều này là do nó có khả năng chống phân hủy hóa chất và hút ẩm tuyệt vời. Ống HDPE cũng đã được sử dụng để bảo vệ dây điện và cáp viễn thông. LDPE linh hoạt hơn đã được sử dụng cho các đường ống và ống dẫn nước đơn giản. LDPE cũng đang được sử dụng cho vật liệu áo khoác của cáp, giúp bảo vệ vật lý và cách điện.
Một số điểm khác biệt giữa polyethylene và polypropylene
Polyethylene (Nhựa PE) và Polypropylene (Nhựa PP) rất giống nhau về tính chất vật lý.
Tuy nhiên, Polyethylene có thể được sản xuất rõ ràng về mặt quang học trong đó nhựa PP chỉ có thể được tạo ra trong mờ như một bình sữa.
Polyetylen có các đặc tính vật lý cho phép nó đứng vững tốt hơn ở nhiệt độ lạnh. Đặc biệt khi sử dụng nó làm bảng hiệu.Nhựa PE là chất cách điện khá tốt.
Suy nghĩ cuối cùng
Để hiểu tại sao xã hội hiện đại lại khó bỏ nhựa, chúng ta cần xem tại sao chúng lại hữu ích đến vậy. Chất dẻo rẻ, dễ chế tạo với khối lượng lớn, bền, chịu ẩm và có thể sử dụng nhiều lần. Mặc dù nhiều loại nhựa, bao gồm PE và PP. Nên được tái chế một cách lý tưởng. Nhưng thực tế lại khác xa với tầm nhìn lý tưởng này.
Ngay cả khi việc sản xuất PE và PP có dấu hiệu chậm lại. Chúng vẫn được sản xuất ở quy mô vài triệu tấn mỗi năm. Các sản phẩm nhựa PE và PP đều ở xung quanh chúng ta. Khó có thể tranh cãi về giá trị của chúng. Từng chút một, các giải pháp thay thế khả thi đang xuất hiện. Tuy nhiên, vẫn sẽ mất vài năm đến vài thập kỷ để chúng ta loại bỏ đồ nhựa.
