Plastic filler: What it is and how it benefits our plastic industry?

Plastic filler has now become an indispensable part of the plastic industry. Calcium carbonate, talc, barium sulfate, sodium sulfate,…are the most well-known plastic fillers. They are added to plastic due to its various functions such as cutting cost, improving certain properties of end-products.

For a lot of people, it may seem a bit surprised when the fact that a great number of plastic products containing plastic fillers is revealed. And it is true. Up to 70% of plastic products are composed of organic or inorganic fillers. So, what exactly plastic filler is and why it is so essential that many plastic products make use of it?

1. What is plastic filler and why is it added to plastic products?

Plastic fillers are particles added to plastic products with a view to cutting production cost and improving some specific properties of the end products. As such, plastic fillers can enhance the tensile strength and toughness, boost the heat resistance and increase the quality of color together with plastic’s clarity.

In nature, there are two groups of plastic fillers:

• The inorganic (also known as mineral) fillers such as calcium carbonate (limestone), magnesium silicates (talc), calcium sulfate (gypsum), mica, calcium silicate, barium sulfate and kaolin (China clay).
• The organic plastic fillers such as tree bark flour, nut flours, chicken feathers, and rice hulls.

Dựa trên yêu cầu của sản phẩm cuối cùng, chất độn nhựa được sử dụng là khác nhau. Nói chung, các chất vô cơ phổ biến hơn trong sản xuất nhựa do thành phần hóa học đơn giản của chúng, giúp cho việc chế biến và trộn với các thành phần khác dễ dàng hơn và tốn ít thời gian hơn. Trong bài viết này, chúng tôi muốn thảo luận thêm về chất độn nhựa vô cơ, có liên quan trực tiếp đến ngành nhựa của chúng ta.

2. Top 4 chất độn nhựa phổ biến và ứng dụng của chúng

Nhựa là một trong những phân khúc tiêu thụ số lượng vật liệu độn lớn nhất. Trong số rất nhiều loại chất độn nhựa, dưới đây là 4 chất liệu phổ biến nhất được ứng dụng trong ngành nhựa.

Chất độn canxi cacbonat

Loại phụ kiện nhựa này chắc hẳn rất quen thuộc với tất cả các hãng nhựa. Như vậy, chất độn canxi cacbonat là một trong những chất độn nhựa phổ biến nhất. Trong tự nhiên, vật phẩm này là thành phần chính của vỏ động vật sống như vỏ trứng, vỏ sò và ngọc trai. Ngoài ra, nguồn canxi cacbonat được biết đến nhiều nhất là mỏ đá, quặng đá vôi hoặc đá cẩm thạch. Là chất độn nhựa, canxi cacbonat có thể làm giảm sức bền tổng thể nhưng nó làm tăng mô đun kéo và mật độ. Nó cũng cung cấp độ mờ và độ bóng bề mặt, cải thiện độ bền va đập và là chất hỗ trợ xử lý, giúp quá trình sản xuất hiệu quả hơn.

Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của chất độn canxi cacbonat là nó giúp các doanh nghiệp nhựa giảm chi phí sản xuất tổng thể. So với nhựa nguyên sinh, canxi cacbonat ổn định và hợp lý hơn nhiều do không bị ảnh hưởng bởi sự biến động của giá xăng dầu. Bên cạnh đó, sự sẵn có rộng lớn của vật liệu này cũng giúp nó có một vị thế vượt trội so với nhựa truyền thống, vì nó dễ dàng được khai thác và chế biến.

Tất cả những điều được xem xét, chất độn canxi cacbonat được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại nhựa như polyolefin, polypropylene, polyethylene, nhựa sinh học,…

Calcium carbonate with Polyethylene	Calcium carbonate with polypropylene	Calcium carbonate with polystyrene	Calcium carbonate with bioplastic
PE – Base film (roll bags, T-shirt bags, garbage bags)	PP Woven sacks	Blow molding, Injection molding	Biodegradable cutleries
Injection Moulding (houseware, tanks, toys)	Extrusion, Injection/Blow Moulding	Refrigerator liners	Biodegradable films and bags
Extrusion (pipe, bar)	PP raffia	Silk screen-printing, sign and display	Biodegradable sheets
Blow moulding (HDPE pipes, bottles, container, cans)	PP non-woven	Vacuum forming	Other compostable applications

Chất độn talc

Talc (tên khoa học là magie silicat ngậm nước) là khoáng chất mềm nhất trên thị trường. Công thức hóa học của nó là Mg3Si4O10 (OH) 2. Ban đầu, talc chủ yếu được thêm vào polypropylene để tăng độ cứng. Tuy nhiên, việc sử dụng bột talc đã được cải thiện đáng kể trong thập kỷ qua. Nó cũng được sử dụng trong polyetylen và polyamit. Nhờ chất liệu này mà sản phẩm nhựa có khả năng chịu nhiệt, ổn định, định hình tốt và bền hơn. Ngoài ra, bột talc cũng tương đối hợp lý so với nhựa nguyên sinh. Bên cạnh đó, nó phù hợp với hầu hết các quy trình sản xuất truyền thống như thổi túi, ép phun, ép đùn, ép nén,… mà không yêu cầu về thiết bị hay công nghệ sản xuất.

Do đó, nó thường được trộn với polypropylene để thay thế nhiều bộ phận kim loại trong các ứng dụng ô tô như cản va, ống dẫn nhựa nội thất và các tấm lót. Ngoài ra, mặt hàng này còn được sử dụng trong các thiết bị gia dụng và phần cứng bằng nhựa được chế tạo. Phụ gia chống khối cũng là một ứng dụng phổ biến của talc trong màng polyetylen để giúp kéo hai mặt của túi nhựa ra xa nhau dễ dàng hơn.

Chất độn bari sulfat

Bari sunfat là một hợp chất vô cơ không mùi và không tan trong nước. Nó thường được sử dụng làm chất độn nhựa để tăng mật độ của polyme trong các ứng dụng giảm chấn khối lượng dao động. Trong nhựa polypropylene và polystyrene, nó được sử dụng làm chất độn với tỷ lệ lên đến 70%. Nó có tác dụng tăng khả năng chống axit, kiềm và độ mờ đục. Các vật liệu tổng hợp như vậy cũng được sử dụng làm vật liệu che chắn tia X do khả năng bức xạ nâng cao của chúng. Vật liệu tổng hợp có tỷ lệ trọng lượng cao (70-80%) của bari sulfat hoạt động tốt hơn so với các tấm chắn thép thường được sử dụng.

Chất độn natri sulfat

Natri sunfat (còn được gọi là natri sunfat hoặc sunfat của sôđa) là một loại hợp chất vô cơ có công thức là Na2SO4. Vật liệu này có màu trắng, không độc, không mùi, không vị và có khả năng hòa tan cao trong nước. Một ưu điểm nổi bật của natri sunfat là độ trong (trong hơn canxi cacbonat) và giá thành hợp lý (rẻ hơn bari sulfat). Vì vậy, natri sunfat được sử dụng rộng rãi như một chất độn nhựa hiệu quả.

Như vậy, natri sunfat cải thiện đáng kể độ trong và bóng của sản phẩm nhựa. Ngoài ra, nó củng cố các đặc tính cơ học của sản phẩm cuối cùng với độ phân tán tuyệt vời, độ bền cao và tính ổn định mạnh mẽ. Hơn nữa, việc sử dụng natri sulfat làm chất độn nhựa rất được khuyến khích nhờ các thành phần thân thiện với môi trường, hầu như không gây ra bất kỳ mối đe dọa nào đối với môi trường của chúng ta.