Nhựa Polypropylene là gì? Độ an toàn và ứng dụng

Nhựa Polypropylene (PP), còn được gọi là nhựa PP, là một loại nhựa tổng hợp rất phổ biến hiện nay. Nhựa PP có độ an toàn và có nhiều ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực. Các thông tin chi tiết về nhựa PP được đưa ra dưới đây.

1. Định nghĩa nhựa Polypropylene là gì?

  • PP là một loại cao su tổng hợp, polymer nhiệt dẻo, được sản xuất từ propylene thông qua quá trình trùng hợp.
  • Nhựa PP thuộc nhóm polyolefin, có tính chất tương tự nhựa polyethylene (PE), nhưng cứng hơn và chịu nhiệt tốt hơn.
  • Công thức hoá học của nhựa PP là (C3H6)n, nơi n là số lượng các đơn vị monome propylene liên kết lại với nhau. Nó là một vật liệu màu trắng, cơ học chắc chắn và có độ bền hoá học cao.

Tính chất vật lý của nhựa PP

  • Công thức phân tử: (C3H6)n
  • Tỷ trọng PP vô định hình: 0.85 g/cm3
  • PP tinh thể: 0.95 g/cm3
  • Độ giãn dài: 250 – 700%
  • Độ bền kéo: 30 – 40 N/mm2
  • Độ dai va đập: 3.28 – 5.9 kJ/m2
  • Điểm nóng chảy: 130 °C ~ 165 °C.

2. Độ an toàn của nhựa PP

Nhựa PP được xác định có độ an toàn và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nhựa PP có ký hiệu nhựa an toàn số 05, đánh dấu cho một trong những loại nhựa có tiêu chuẩn an toàn cao.

Đặc biệt, nhựa PP được chuyên gia thực phẩm và các nhà khoa học khuyên dùng để đựng và sản xuất thực phẩm. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm và y học, bao gồm sản phẩm cho trẻ sơ sinh như bình sữa và đồ dùng bằng nhựa cho trẻ.

Ngoài ra, nhựa PP có khả năng tái chế cao và vẫn giữ được đặc tính mong muốn. Tuy nhiên, các sản phẩm tái chế thường chỉ được sử dụng cho vật dụng sinh hoạt thông thường do có lẫn tạp chất trong quá trình tái chế.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Chứng nhận FSC là gì ? Thủ tục Chứng Nhận FSC®, FSC® CoC mới nhất 2023 | Nhanh chóng - Uy Tín

3. Ứng dụng của nhựa PP

Sản phẩm đòi hỏi tính linh hoạt và chống mỏi

Các sản phẩm nhựa PP như bản lề, công tắc, nút gài, chai nắp bật đòi hỏi tính linh hoạt và chống mỏi cao.

Hệ thống đường ống

Nhựa PP được sử dụng cho các hệ thống ống đòi hỏi tính tinh khiết và bền cao, như hệ thống ống nước uống, hệ thống sưởi và làm mát điện tử và nước tái chế. Nhựa PP được chọn vì khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt, khả năng chống hư hỏng vật lý, và khả năng liên kết bằng nhiệt hạch.

Sản phẩm dùng trong phòng thí nghiệm và thực phẩm

  • Nhựa PP được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm trong y tế hoặc phòng thí nghiệm như các loại ống tiêm và thiết bị y tế khác do khả năng chịu nhiệt trong quá trình hấp khử trùng.
  • Ngoài ra, nhựa PP cũng được sử dụng để sản xuất hộp nhựa chắc chắn, trong mờ, có thể tái sử dụng, các túi chứa thực phẩm, thùng nhựa, ắc quy xe hơi, thùng đựng rác, chai thuốc, thùng giữ lạnh, bát đĩa và bình đựng.
  • Các sản phẩm chứa mẫu vật trong các phòng thí nghiệm cũng được làm từ nhựa PP.

Sản phẩm cách điện, chống thấm và chống va đập

Nhựa PP cũng được sử dụng thay thế cho PVC để làm vật liệu cách nhiệt cho các cáp điện và làm lớp chống thấm cho các công trình xây dựng. Nó cũng được sử dụng để sản xuất sản phẩm cách điện và chống va đập như bọt EPP (Polypropylene mở rộng) và sợi polypropylene được sử dụng làm phụ gia bê tông.

Ngành may mặc

Nhựa PP được sử dụng rộng rãi trong ngành may mặc để sản xuất vải không dệt và hàng dệt. Nó có thể sử dụng để sản xuất các sản phẩm như tã và các sản phẩm vệ sinh khác.

Y tế

Polypropylene được sử dụng trong ngành y khoa để sản xuất các thiết bị như ống nội soi và khẩu trang. Nó cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm bảo vệ trong dịch COVID-19 như khẩu trang và khẩu trang y tế.

4. Quy trình sản xuất nhựa Polypropylene

Tổng hợp nhựa PP từ Propylene

Nhựa PP được sản xuất thông qua quá trình trùng hợp tăng trưởng chuỗi của propen. Có ba quy trình sản xuất chính là quá trình trùng hợp pha khí, trùng hợp khối lượng lớn và trùng hợp bùn.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Block trên Facebook là gì? Hướng dẫn cách block một người trên Facebook

Quá trình sản xuất

Sản xuất nhựa PP sử dụng hệ thống lò phản ứng pha khí hoặc lò phản ứng số lượng lớn.

  • Trong quá trình trùng hợp pha khí, propen được đưa qua tầng chứa chất xúc tác không đồng nhất và polyme tạo thành được tách ra dưới dạng bột mịn và sau đó chuyển thành dạng viên.
  • Các khí chưa phản ứng được tái chế và đưa trở lại lò phản ứng.
  • Trong quá trình trùng hợp khối lượng lớn, propen lỏng được sử dụng như một dung môi để ngăn chặn sự kết tủa của polyme.
  • Quá trình trùng hợp được thực hiện ở 60 đến 80 ° C và 30-40 atm để giữ propen ở trạng thái lỏng.
  • Sự trùng hợp số lượng lớn được giới hạn tối đa là 5% etilen dưới dạng chất phụ trợ.
  • Trong quá trình trùng hợp bùn, các hạt polyme đang phát triển được đình chỉ bằng chất pha loãng như butan, pentan hoặc hexan.

Chất xúc tác

Các tính chất của nhựa PP được sản xuất bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các chất xúc tác, bao gồm Ziegler-Natta và Metallocene.

Máy móc sản xuất nhựa PP

Máy móc sử dụng trong sản xuất nhựa PP bao gồm máy đùn, máy ép phun và máy thổi khuôn.

Máy đùn

Máy đùn được sử dụng trong sản xuất viên nhựa PP. Máy đùn làm tan chảy các viên nhựa PP và đẩy chúng qua khuôn để tạo thành cấu trúc liên tục.

Máy ép phun

Máy ép phun được sử dụng để sản xuất các sản phẩm PP có hình dạng và kích thước phức tạp. Quá trình này bao gồm nấu chảy và ép các viên nhựa PP vào khuôn dưới áp suất cao.

Máy thổi khuôn

Máy thổi khuôn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm PP rỗng như chai và hộp đựng. Quá trình này bao gồm làm tan chảy và thổi các viên nhựa PP vào khuôn bằng khí nén.

Tính chất của nhựa PP

Ưu điểm

  • Quy trình sản xuất đơn giản và giá thành thấp.
  • Có độ bền cao, dễ tạo hình và dẻo dai do là nhựa phản ứng nhiệt.
  • Có khả năng chống ẩm cao, bền chống va đập tốt.
  • Chống mỏi và cách điện tốt.
  • An toàn trong thực phẩm và y học.

Nhược điểm

  • Dễ bị biến tính và phân huỷ bởi nhiệt độ và tia UV.
  • Dễ bị hoà tan bởi các chất có độ oxy hoá cao.

Tính chất vật lý:

  • Mật độ phân tử của nhựa PP là từ 0,895 đến 0,92 g/cm³.
  • Polypropylene nổi trội với độ dai và dẻo, cạnh tranh với nhựa ABS.
  • Nhựa PP có giá thành rẻ và khả năng chống mòn tốt.
  • Điểm nóng chảy của nhựa PP diễn ra trong phạm vi từ 130 °C ~ 165 °C tuỳ thuộc vào vật liệu độn và độ kết tinh.
  • Nhựa PP có khả năng cách điện tốt.
  • Độ trong của nhựa PP là tương đối.
Có Thể Bạn Quan Tâm :   Vải Crepe là vải gì? Các loại vải Crepe và tính ứng dụng

Tính chất hóa học

  • Nhựa PP có khả năng chống ăn mòn bởi chất béo và hầu hết các dung môi hữu cơ.
  • Nhựa PP bảo quản axit và bazơ không oxy hoá.
  • Ở nhiệt độ cao, PP có thể hòa tan trong dung môi không phân cực như xylen, tetralin và decalin.
  • Hầu hết polypropylene thương mại là đẳng tính và có mức độ kết tinh trung gian giữa polyethylene mật độ thấp (LDPE) và polyethylene mật độ cao (HDPE).

Cấu trúc phân tử Polypropylene

Nhựa PP có thể được chia thành ba loại: Polypropylene isotactic (iPP), Polypropylene syndiotactic (sPP) và Polypropylene atactic (aPP).

Polypropylene isotactic (iPP)

Polypropylene isotactic có khả năng tồn tại ở nhiều dạng biến đổi tinh thể khác nhau và có điểm nóng chảy từ 185 đến 220 °C. Dạng biến đổi α là dạng biến đổi phổ biến nhất trong polypropylene isotactic.

Polypropylene syndiotactic (sPP)

Polypropylene syndiotactic có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn và chỉ có thể được điều chế bằng cách sử dụng chất xúc tác metallocene.

Polypropylene atactic (aPP)

Polypropylene atactic là loại chất vô định hình không có cấu trúc tinh thể. Nó dễ hòa tan ngay cả ở nhiệt độ vừa phải và có thể được sản xuất thông qua quá trình chiết xuất. Polypropylene atactic còn có thể được sử dụng trong các ứng dụng như chất bịt kín, vật liệu cách nhiệt cho ô tô và làm phụ gia.

Copolyme

Copolyme là hỗn hợp ngẫu nhiên của nhựa PP và nhựa PE. Nó có độ bền cao hơn PP và thường được sử dụng trong các sản phẩm cao áp như ống nhựa PPR.

Tóm tắt

  • Nhựa Polypropylene (PP) là loại nhựa tổng hợp rất phổ biến và có nhiều ưu điểm như tính linh hoạt, độ bền và khả năng chịu nhiệt và hóa chất.
  • Nhựa PP có ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực như ngành thực phẩm, y tế, công nghiệp và ngành may mặc.
  • Quá trình sản xuất nhựa PP bao gồm tổng hợp từ propylene và sử dụng các chất xúc tác như Ziegler-Natta và Metallocene.
  • Nhựa PP có tính chất vật lý và hóa học đặc biệt, và nó cũng có một số ưu điểm và nhược điểm.
Back to top button