Chất dẻo - Lịch sử phát triển và một số loại chất dẻo thông dụng

Chất dẻo - Lịch sử phát triển và một số loại chất dẻo thông dụng trong đời sống
1. Lịch sử phát triển chất dẻo
Chất dẻo - Sự phát triển của chất dẻo bắt nguồn từ khi mọi người chuyển dần sang việc sử dụng các vật liệu biến đổi về mặt hóa học, thay vì dụng nhựa tự nhiên (ví dụ: cao su tự nhiên). Ban đầu chất dẻo có nguồn gốc sinh học trong trứng và protein trong máu, gọi là các polyme hữu cơ.

Năm 1600 TCN, người Trung Mỹ đã sử dụng cao su thiên nhiên làm các bức tượng nhỏ, banh hay dây.
Vào thế kỷ 19, khi Charles Goodyear phát hiện ra khả năng lưu hóa đối với vật liệu nhiệt rắn có nguồn gốc từ cao su tự nhiên chính là lúc chất liệu nhựa dẻo ra đời.
Chất dẻo đầu tiên được tạo ra vào năm 1838 là Vinyl Clorua. Tiếp theo đó là chất styrene vào năm 1839, acrylic vào năm 1843 và polyeste vào năm 1847. Năm 1869, nhà phát minh John Hyatt đã phát hiện ra celluloid dai và dễ uốn.
Nhưng cho tới khi nhà hóa học người Mỹ Leo Baekeland thì chất dẻo lúc này mới phát triển mạnh mẽ, ông đã khám phá ra phenol formaldehyd vào năm 1909. Chất này có thể đổ khuôn thành nhiều hình dạng với giá thành rẻ. Sản phẩm này được Baekeland gọi là Bakelite, là chất nhựa tổng hợp đầu tiền được sản xuất một cách rộng rãi.
Năm 1933, polyethylene được phát hiện. Sau chiến tranh thế giới thứ nhất, khoa học công nghệ phát triển với sự bùng nổ của các dạng chất dẻo mới; vào khoảng thập niên 1940 và 1950 chúng được sản xuất hàng loạt.
Polypropylene được Giulio Natta tìm thấy vào năm 1954. Những chất dẻo mà chúng ta dùng ngày nay như polystyrene (PS)được BASF sản xuất đầu tiên trong thập niên 1930, polyvinyl clorua (PVC), tạo ra vào năm 1872. Năm 1954, polystyrene giãn nở (được dùng làm tấm cách nhiệt, các loại bao bì, và ly tách…) được Dow Chemical phát minh. Polyethylene terephthalat (PET) được Calico Printers’ Association phát hiện.
2. Một số loại chất dẻo thông dụng
2.1. Polyetylen
Polyetylen: Là chất dẻo tinh thể, trữ lượng pha tinh thể phụ thuộc vào mức độ gia công.
Ứng dụng của chất dẻo Polyetylen:
– Bọc dây điện, dây cáp PE có tính cách điện cao, ống dẫn PE không bị ăn mòn, sức cản nhỏ – khi có chất lỏng chảy qua, dễ lắp ráp, chịu lạnh tốt,…
– Màng và tấm PE dùng để bao gói hàng, bảo vệ máy móc và các chi tiết máy
– Làm các khinh khí cầu, áo mưa, mái che,…
– Sản phẩm đúc phun: Là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất để gia công sản phẩm định hình bằng vật liệu Polyetylen.
2.2. Polystyrene PS
Các loại Polystyrene đều có khoảng nhiệt độ gia công từ 150 – 250 độ C, một đặc trưng tốt đối với công nghệ đúc phun.
Ứng dụng của PS: Nhựa PS dễ dàng gia công bằng phương pháp đúc phun thành các sản phẩm định hình.
– Sản phẩm của công nghệ đùn: băng, ống, thanh, màng và sợi
– Xốp Polystyrene là loại vật liệu bên trong có nhiều lỗ hổng chứa không khí dẫn nhiệt kém, nên được dùng để cách nhiệt ống dẫn nước trong máy lạnh.
– Nhựa xốp PS có thêm bột than và bột kim loại sẽ được ứng dụng trong trường hợp hấp thụ tần số âm thanh cực cao.
3.3. Loại chất dẻo Polypropylene PP
Là chất dẻo tinh thể, có khoảng nhiệt độ gia công từ 200 – 280 độ C.
Ứng dụng của chất dẻo PP:
– Sản xuất các loại vật dụng thông thường, đồ gia dụng, vật dụng chất lượng cao,…
– Các chi tiết trong máy móc công nghiệp, các loại van, vỏ acquy,…
– Chi tiết nhựa trong xe máy, ôtô, nội thất cao cấp, điện tử, hộp thực phẩm dùng cho bao bì Y tế, thực phẩm, xy-lanh tiêm
Polypropylene PP
4.4. Chất dẻo Polivinilcloruro PVC
PVC dẻo hóa và các polymer có khoảng nhiệt độ gia công từ 150 – 200 độ C. Khi vật liệu bị cháy có thể tỏa ra khí acid nên cần phải theo dõi vật liệu.
Polivinilcloruro PVC
Ứng dụng của chất dẻo PVC:
– PVC cứng thường được dùng để bọc lót lên gỗ, kim loại, bê tông trong các thiết bị và bể chứa.
– Tấm PVC, ống dẫn cứng cũng thường được gia công bằng phương pháp đùn, cán liên tục. Các sản phẩm định hình như chi tiết trong máy bơm, các bánh răng,… thường được chế tạo bằng phương pháp đúc phun.
– Dùng PVC mềm để sản xuất ra các sản phẩm có tính chất mềm mại như màng mỏng, bột nhão, lớp phủ, vải giả da,…