Chất độn nhựa: Nó là gì và nó mang lại lợi ích như thế nào cho ngành nhựa của chúng ta?

Chất độn nhựa ngày nay đã trở thành một phần không thể thiếu trong ngành nhựa. Canxi cacbonat, bột talc, bari sunfat, natri sunfat,… là những chất độn nhựa được biết đến nhiều nhất. Chúng được thêm vào nhựa do các chức năng khác nhau của nó như cắt giảm chi phí, cải thiện một số đặc tính của sản phẩm cuối.

Đối với nhiều người, có vẻ hơi ngạc nhiên khi sự thật là một số lượng lớn các sản phẩm nhựa có chứa chất độn nhựa được tiết lộ. Và nó là sự thật. Có tới 70% sản phẩm nhựa được làm từ chất độn hữu cơ hoặc vô cơ. Vậy, chất độn nhựa chính xác là gì và tại sao nó lại rất cần thiết mà nhiều sản phẩm nhựa sử dụng?

1. Chất độn nhựa là gì và tại sao nó được thêm vào các sản phẩm nhựa?

Chất độn nhựa là các hạt được thêm vào các sản phẩm nhựa nhằm mục đích cắt giảm chi phí sản xuất và cải thiện một số đặc tính cụ thể của sản phẩm cuối cùng. Do đó, chất độn nhựa có thể tăng cường độ bền kéo và độ dẻo dai, tăng khả năng chịu nhiệt và tăng chất lượng màu sắc cùng với độ trong của nhựa.

Trong tự nhiên, có hai nhóm chất độn nhựa:

Các chất độn vô cơ (còn được gọi là khoáng chất) như canxi cacbonat (đá vôi), magie silicat (talc), canxi sunfat (thạch cao), 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.

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.

One of the most outstanding advantages of calcium carbonate filler is how it helps plastic firms reduce overall production cost. Compared to primary plastic, calcium carbonate is much more stable and reasonable as it is not affected by the fluctuation of oil and natural gas price. Besides, the vast availability of this material also gives it a leg up in the comparison with traditional plastic, as it is easily to be exploited and processed.

All things considered, calcium carbonate filler is widely applied in many resins such as polyolefin, polypropylene, polyethylene, bioplastic,…

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

Talc filler

Talc (scientific name is hydrated magnesium silicate) is the softest mineral on the market. Its chemical formula is Mg3Si4O10(OH)2. Initially, talc is mostly added to polypropylene to increase rigidity. However, the use of talc has improved significantly in the last decade. It is also used in polyethylene and polyamides. Thanks to this material, plastic products are more thermal resistant, stable, well in-shape and more durable. Also, talc is relatively reasonable compared to primary plastic. Besides, it is suitable for most traditional production processes such as bag blowing, injection moulding, extrusion moulding, compression moulding,…without any requirements of equipment or production technology.

Therefore, it is commonly mixed with polypropylene to replace many metal parts in automotive applications such as bumpers, interior plastic ductwork and fasciae. Also, this item is used in household appliances and engineered plastic hardware. Anti-block additive is also a popular application of talc in polyethylene films to make it easier to pull the two faces of a plastic bag apart.

Barium sulfate filler

Barium sulfate is an inorganic compound that is odorless and insoluble in water. It is commonly used as a plastic filler to increase the density of the polymer in vibrational mass damping applications. In polypropylene and polystyrene plastics, it is used as a filler in proportions up to 70%. It has an effect of increasing acid and alkali resistance and opacity. Such composites are also used as X-Ray shielding materials due to their enhanced radiopacity. Composites with high weight percentage (70-80%) of barium sulfate perform better than commonly used steel shields.

Sodium sulfate filler

Sodium sulfate (also known as sodium sulphate or sulfate of soda) is a type of inorganic compound with formula Na2SO4. This material is white, non-toxic, odorless, tasteless and highly soluble in water. One outstanding advantage of sodium sulfate is its transparency (more clear than calcium carbonate) and its reasonable price (cheaper than barium sulfate). Therefore, sodium sulfate is widely used as an effective plastic filler.

As such, sodium sulfate significantly improves the transparency and glossiness of plastic products. Also, it reinforces end-products mechanical properties with excellent dispersion, high tenacity and strong stability. Furthermore, the use of sodium sulfate as plastic filler is highly recommended thanks to its eco-friendly components, which barely pose any threats on our environment.

Some common applications of sodium sulfate as plastic filler include:

• LLDPE agricultura film, mulch film (5-30%)
• LLDPE stretch film (5-15%)
• HDPE translucent film (5-40%)
• LDPE transparent film (5-15%)