Bốn vật liệu phụ trợ phổ biến trong ngành nhựa

Không thể phủ nhận rằng vật liệu độn nhựa là một trong những yếu tố cần thiết nhất trong việc duy trì hiệu quả chi phí cho các doanh nghiệp nhựa. Hãy cùng điểm qua 4 vật liệu phụ nhựa phổ biến nhất trong ngành công nghiệp nhựa để hiểu rõ hơn về lợi ích của những vật liệu kỳ diệu này.

Vật liệu độn nhựa được biết đến là một trong những yếu tố then chốt dẫn đến cuộc cách mạng của ngành nhựa. Sản lượng tiêu thụ hạt nhựa độn đạt xấp xỉ 33 tỷ tấn trong năm 2016. Các quốc gia ghi nhận số lượng hạt nhựa nguyên liệu xuất khẩu lớn nhất bao gồm các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc,…, tiếp theo là Bắc Mỹ và Châu Âu.

Việc sử dụng vật liệu phụ nhựa đã mang lại nhiều lợi ích khác nhau cho các doanh nghiệp nhựa, trong đó quan trọng nhất là giảm giá thành và nâng cao cơ tính.

1. Vật liệu độn nhựa là gì?

Từ lâu, nhựa nguyên sinh đã được xem là con đường duy nhất cho nhiều nhà sản xuất có nhu cầu sản xuất các sản phẩm từ nhựa. Vào thời điểm đó, sản xuất nhựa cực kỳ không ổn định và rủi ro do dầu không đảm bảo, vốn là nguồn chính của tất cả các loại nhựa trên toàn thế giới. Như vậy, đối với một số lượng lớn các công ty, đặc biệt là các công ty phụ thuộc hoàn toàn vào thị trường nước ngoài, sản xuất nhựa chưa bao giờ là một việc dễ dàng, vì họ thường rơi vào tình thế chật vật khi giá nhựa nguyên sinh tăng cao hoặc do hậu quả là giao hàng chậm trễ. của những điều bất ngờ.

Đó là lý do tại sao vật liệu phụ nhựa ra đời. Về mặt kỹ thuật, chúng là những hạt được thêm vào sản xuất nhựa để cắt giảm chi phí cũng như hỗ trợ nâng cao một số đặc tính của sản phẩm cuối cùng. Vật liệu độn nhựa được chia thành hai nhóm:

Các chất độn vô cơ (còn được gọi là khoáng chất) như canxi cacbonat (đá vôi), magie silicat (talc), canxi sunfat, mica, canxi silicat, bari sulfat và cao lanh (đất sét Trung Quốc).

Các chất độn nhựa hữu cơ như bột vỏ cây, bột hạt, lông gà và vỏ trấu.

Thông thường, các vật liệu độn vô cơ được ưu tiên hơn trong sản xuất công nghiệp vì thành phần phân tử đơn giản của chúng nên dễ dàng được xử lý hơn. Vì vậy, trong bài viết này, chúng tôi xin đi sâu tìm hiểu về vô cơ.

2. Các vật liệu phụ nhựa được sử dụng phổ biến nhất

Như đã đề cập, có rất nhiều loại vật liệu phụ nhựa và việc sử dụng chúng hoàn toàn phụ thuộc vào đặc tính của sản phẩm cuối cùng cũng như các yêu cầu tiêu chuẩn. Dưới đây là 4 loại được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành nhựa.

Canxi cacbonat (CaCO3)

Canxi cacbonat là một chất thường được tìm thấy ở dạng đá hoặc đá vôi. Nó cũng là thành phần chính của vỏ trứng, vỏ ốc, vỏ sò và ngọc trai. Trong ngành công nghiệp nhựa, canxi cacbonat cũng được sử dụng rộng rãi như một trong những vật liệu phụ nhựa. Nó cải thiện các đặc tính cơ học (độ bền kéo và độ giãn dài) và tính chất điện (điện trở suất thể tích) khi được thêm vào PVC. Polypropylene là một loại nhựa khác sử dụng canxi cacbonat với tỷ lệ 20 – 40% để tăng cường độ cứng – một yêu cầu quan trọng khi nhựa tiếp xúc với nhiệt độ cao. Quan trọng nhất, vấn đề này giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất tổng thể, vốn thường chiếm tới 60% giá thành sản phẩm. So với nhựa nguyên sinh, CaCO3 hợp lý hơn và ít biến động hơn, do đó giảm bớt sự bấp bênh cho doanh nghiệp.

Magie silicat (talc)

Talc là một khoáng chất đất sét, được cấu tạo từ magie silicat ngậm nước và được tạo thành từ ba thành phần chính bao gồm magie, silic và oxi. Trong tự nhiên, talc là một khoáng chất biến chất phổ biến trong các vành đai biến chất có chứa đá siêu mafic, chẳng hạn như đá xà phòng (một loại đá có hàm lượng talc cao), và trong các địa hình biến chất trắng và xanh lam. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa như một trong những vật liệu phụ nhựa hiệu quả để tăng cường độ bền, khả năng chịu nhiệt, chống tia cực tím và chống lão hóa. Sự kết hợp giữa bột talc và nhựa dẻo tạo ra hỗn hợp bột độn talc, được ưa chuộng rộng rãi nhờ tính năng cơ học tăng cường và khả năng xử lý do không yêu cầu thay đổi thiết bị sản xuất, do đó tiết kiệm được một lượng lớn chi phí cho các doanh nghiệp nhựa.

Bên cạnh đó, talc cũng có thể được thêm vào các hợp chất (vật liệu được thiết kế riêng để phục vụ cho một sản phẩm nhựa cụ thể) để tăng cường các đặc tính của sản phẩm cuối như độ cứng, độ uốn mô-đun, độ bền uốn cũng như giảm mức độ co ngót, cong vênh và cải thiện độ dẫn điện và độ cứng bề mặt.

Natri sunfat (NaSO4)

Natri sunfat là một chất nổi tiếng khác được sử dụng rộng rãi làm chất độn nhựa. Natri sulfat’s fomular là NaSO4 và hầu hết được tìm thấy ở dạng decahydrat (được gọi là khoáng chất mirabilit hoặc muối Glauber). NaSO4 thường được biết đến với khả năng hòa tan cao trong nước và nó tăng hơn 10 lần trong khoảng từ 0 ° C đến 32,384 ° C. Một ưu điểm nổi bật của natri sulfat là độ trong (trong hơn canxi cacbonat) và giá thành hợp lý (rẻ hơn bari sulfat). Do đó, natri sunfat được sử dụng rộng rãi như một trong những vật liệu phụ nhựa.

Việc sử dụng natri sulfat cải thiện đáng kể độ trong suốt và độ bóng của sản phẩm nhựa. Ngoài ra, nó củng cố các đặc tính cơ học của sản phẩm cuối với độ phân tán tuyệt vời, độ bền cao và độ ổn định mạnh mẽ. Hơn nữa, natri sunfat 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.

Bari sunfat (BaSO4)

Bari sulfat là một hợp chất vô cơ không mùi và không hòa 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 thường được dùng làm chất độn với tỷ lệ 70%.

Tuy nhiên, một nhược điểm của bari sulfat là giá thành tương đối cao so với các vật liệu độn nhựa khác. Yêu cầu minh bạch hơn, tỷ lệ BaSO4 cần thiết càng lớn, do đó khiến các công ty nhựa tốn một lượng chi phí sản xuất lớn hơn. Điều đó ít nhiều làm gia tăng sự lưỡng lự trong quan điểm của khách hàng khi họ đang tìm kiếm một giải pháp thay thế cho nhựa nguyên sinh để giải quyết vấn đề chi phí, chứ không phải gánh thêm một gánh nặng khác.