PHỤ GIA NHỰA

Phụ gia nhựa là gì?

Đây là những hợp chất, có thể là vô cơ hoặc hữu cơ, có nguồn gốc từ thiên nhiên hoặc tổng hợp. Chúng sẽ làm thay đổi các đặc tính hoặc thêm các đặc tính mới cho nhựa nguyên chất. Tùy theo yêu cầu của sản phẩm đầu ra mà nhà sản xuất sẽ trộn nhựa thông với phụ gia masterbatch theo một tỷ lệ nhất định rồi cho ra hỗn hợp nguyên liệu. Trải qua quá trình xử lý như đúc, nén, ép… hỗn hợp ban đầu được tạo ra với hình dạng sản phẩm mong muốn.

Các chất phụ gia khác nhau khi trộn với hạt nhựa sẽ tạo cho nhựa những tính chất khác nhau, như tăng độ dẻo dai, cách nhiệt tốt, tạo độ sáng bóng… Thêm phụ gia vào nhựa không chỉ làm cho đồ vật bằng nhựa nhẹ hơn về mặt khối. chất lượng mà màu sắc cũng được cải thiện, chất lượng đến tay người dùng cũng được đảm bảo hơn. Đó là lý do mà 90% đồ nhựa trên thế giới đều sử dụng phụ gia, vì nhựa nguyên chất về cơ bản không có các đặc tính như dai, bền, cứng… mà phải kết hợp với phụ gia. Sử dụng lâu dài khi tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt của môi trường xung quanh.

Phụ gia nhựa được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là gì?

Phụ gia chống dính (chống khối)

Sự kết dính có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình gia công và ứng dụng của phim, đôi khi làm cho phim không sử dụng được. Để làm giảm sự tiếp xúc giữa các màng và ngăn cản lực hút, một chất phụ gia lên bề mặt màng được tạo nhám để tạo hiệu ứng kéo căng, đó là phụ gia chống dính.

Phụ gia chống dính phải có hiệu quả cao, thể hiện chất lượng và độ ổn định đáng tin cậy, ít hoặc không ảnh hưởng đến tính chất của màng, đặc biệt là màng LLDPE và LDPE. , người ta sử dụng chất chống dính và phụ gia chống trượt cùng với polyme để tạo môi trường gia công thích hợp cho màng film.

Thành phần chính của phụ gia chống dính thường là: silicon dioxide tổng hợp (SiO2) (silicon hun khói, silicon gel, zeolite) hoặc SiO2 tự nhiên và khoáng chất (đất sét, diatomite, thạch anh, bột talc). Vật liệu tổng hợp có ưu điểm là không có trạng thái kết tinh (hiện tượng bụi phấn), trong khi vật liệu tự nhiên thì có. Vì vậy, khi sử dụng vật liệu tự nhiên, cần phải xử lý đặc biệt để giảm bụi phấn và cũng cần một phương pháp in khác.

Về độ an toàn, phụ gia chống dính cũng như các phụ gia khác là vô hại đối với người tiêu dùng cuối cùng, phù hợp với quy định của nhà nước về các sản phẩm liên quan đến thực phẩm.

Các sản phẩm thường bị dính vào nhau: bao bì, nhựa ...

Tiêu chí lựa chọn phụ gia chống dính:

• Kích thước hạt : Ảnh hưởng đến hiệu suất phụ gia và các tính chất vật lý của sản phẩm cuối cùng.
• Bề mặt : Ảnh hưởng đến hệ số ma sát của màng và mức độ mòn của thiết bị.
• Trọng lượng riêng : Cho biết trọng lượng tương đối của sản phẩm.
• Tỷ trọng : Ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Các loại phụ gia chống dính thông dụng:

• Đất tảo cát
• Talc
• Canxi cacbonat (CaCO3)
• Tổng hợp silicas và silicat

Phụ gia trong

Trong quá trình chế biến, một số yếu tố có thể làm giảm độ trong của sản phẩm như: chất độn, sử dụng nhựa tái sinh… Vì vậy, bể lắng là giải pháp hữu hiệu để giải quyết vấn đề trên. Giải quyết được vấn đề này, vừa tăng độ bóng cho sản phẩm, vừa giúp giảm chi phí cho nhà sản xuất.

Chỉ sử dụng tỷ lệ thấp để tăng độ trong của hạt, chất lượng và chi phí tiềm năng, lợi ích có thể đạt được thông qua việc giảm thời gian chu trình và tiết kiệm năng lượng. Với lượng chèn nhỏ, việc gia tăng phụ gia bên trong không ảnh hưởng xấu đến khả năng hàn, dán hay tính chất gia công cũng như độ bám dính của mực in, keo ...

Ứng dụng:

• Với nhựa PP: sản phẩm gia dụng, màng pp, màng định hình, khay hộp ...
• Với nhựa PE: Bao bì LLDPE, nhựa lưới, nhựa gia dụng, túi xốp HDPE ...

Chất độn cho nhựa

Chất làm đầy Filler masterbatch (taical) là chất độn gốc canxi cacbonat (CaCO3), được sử dụng trong ngành nhựa để thay đổi các đặc tính khác nhau của nhựa thông hoặc nhựa polyme, nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm cho khách hàng. .

Hạt Taical được xử lý bằng cách nấu chảy hỗn hợp bột đá, phụ gia và nhựa nguyên sinh thành một loại nhựa lỏng, sau đó để nguội, cắt thành các hạt nhỏ. Các hạt này sẽ được trộn với nhựa nguyên sinh và tiếp tục trải qua các quá trình xử lý như thổi màng, kéo sợi, ép phun… để tạo ra sản phẩm nhựa.

Ứng dụng:

• Giảm chi phí trong sản xuất màng, bao bì nhựa, túi mua sắm và túi nhựa PE.
• Sản xuất tấm trần, khung, cửa nhựa.
• Sản xuất ống nhựa PVC và phụ kiện nhựa, dây cáp điện.
• Ứng dụng trong đúc khuôn, ép phun các sản phẩm nhựa khác ...

PP làm cứng

Trong quá trình gia công nhựa PP, tùy theo loại nhựa và tính chất của sản phẩm mà nhựa ảnh hưởng đến độ co ngót, sản phẩm thường bị cong vênh, không đồng đều hình dạng… gây khó khăn trong quá trình xử lý. lắp ráp và sử dụng. Có thể kể đến nhiều nguyên nhân, điển hình là do khâu làm lạnh hạn chế, không giúp sản phẩm nhanh thành hình.

Chất làm cứng sẽ giúp sản phẩm định hình nhanh chóng, giúp sản phẩm trong hơn, không bị cong vênh, biến dạng. Không chỉ vậy, máy ép cứng còn giúp giảm chu kỳ ép, từ đó tăng hiệu quả sản xuất, giúp giảm giá thành.

Khả năng chống tia cực tím (phụ gia chống tia cực tím)

Khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc một số ánh sáng nhân tạo khác, tia UV có thể phá vỡ các liên kết trong polyme. Đây là quá trình phân huỷ quang hoá và là nguyên nhân chính gây đứt liên kết, tạo phấn, biến đổi màu sắc và làm suy giảm các tính chất vật lý của polyme.

Để chống lại sự phá hủy của ánh sáng UV, một giải pháp là sử dụng chất thu dọn gốc tự do - Chất ổn định ánh sáng Amine cản trở (HALS). HALS cực kỳ hiệu quả chống lại sự suy giảm ánh sáng đối với hầu hết các polyme. Chúng không hấp thụ tia cực tím nhưng hoạt động bằng cách phản ứng với các gốc tự do (là nguyên nhân gây ra sự phân hủy polyme). Từ đó giúp sản phẩm nhựa giữ được cơ tính, kéo dài thời gian sử dụng cho sản phẩm nhựa. Với rất ít hàm lượng HALS, có thể đạt được hiệu quả đáng kể.

Phụ gia chống tĩnh điện

Trong quá trình xử lý, các hạt nhựa liên tục cọ xát với nhau, tạo thành lực hút tĩnh điện. Điều này dẫn đến một lượng bụi nhất định trên bề mặt nhựa, làm giảm độ trong suốt cũng như tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Các hạt phụ gia chống tĩnh điện được tạo ra để liên kết giữa nhựa nền với thành phần chống tĩnh điện, có tác dụng làm giảm khả năng tích điện trên bề mặt màng, giúp sản xuất an toàn và hiệu quả hơn. Đồng thời hạn chế tối đa tình trạng hút, bám bụi vào sản phẩm khi trưng bày, bảo quản.

Có 2 loại phụ gia chống tĩnh điện:

• Chống tĩnh điện không bền: gồm chất hút ẩm bề mặt, muối hữu cơ, glycol, polyetylen glycol ..
• Chống tĩnh điện lâu dài: polyhydroxypolyamines (PHPA), polyalkylen và polyacrylic copolyme.

Ứng dụng: Phụ gia nhựa chống tĩnh điện dùng để khử tĩnh điện cho các loại nhựa PE, PP ... trong các lĩnh vực:

• Phim thổi
• Đúc phun, đùn ống, thổi chai.

Phụ gia chống tạo khối, kết dính

Vón cục hay vón cục là chất kết dính giữa các màng dính chặt với nhau, khó tách chúng ra khỏi nhau. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể do: ái lực với nhau, điện tích trái dấu, do chân không ...

Hiện tượng này gây ra nhiều khó khăn trong quá trình sản xuất:

• Khó mở miệng bao bì, gây mất thời gian
• Gây khó khăn cho việc bỏ sản phẩm vào bên trong túi, đôi khi gây đổ ...

Chất chống vón cục làm cho bề mặt của màng trở nên thô ráp (nhám) để không khí có thể dễ dàng can thiệp vào màng, loại bỏ hiệu ứng chân không. Trong một số trường hợp đặc biệt, thành phần chống tĩnh điện được bổ sung, nhờ có không khí đi vào, hơi nước sẽ kết hợp với nhau và chặn các điện tích trên bề mặt màng. Từ đó loại bỏ hiện tượng vón cục có phần tử do điện tích.

Thành phần của chất chống đông có thể là vô cơ hoặc hữu cơ:

• Vô cơ: Silica, Talc, CaCO3, Alumina silicat, Kaoline, Mica,… Tùy theo độ dày của màng mà yêu cầu các hạt vô cơ khác nhau.
• Hữu cơ: Ethylene BisSteramide, Stearyl erucamide, Glycerol monostearate, zinc stearate, teflon, ...

Phụ gia chống cháy

Hầu hết các loại nhựa rất dễ cháy do cấu trúc phân tử chuỗi cacbon của chúng. Vì vậy, để nâng cao khả năng chống cháy của vật liệu này, người ta sử dụng các chất phụ gia chống cháy với cơ chế sau:

• Tạo một lớp bảo vệ trên bề mặt của pha rắn (lớp nguyên sinh)
• Quá trình dập tắt gốc tự do hoạt động trên pha khí

Một số phụ gia chống cháy phổ biến:

• Chất chống cháy halogen: chứa polyme halogen
• Các dẫn xuất DOPO: dẫn xuất hydroxyl / amin của polyphenol, amoni polyphosphat, melamine phosphat ...
• Chất chống cháy vô cơ: Nhôm hydroxit [Al (OH) 3], Magie hydroxit [Mg (OH) 2], Photpho đỏ, graphit trương nở, Amoni polyphotphat (APP) ...
• Chất chống cháy hữu cơ: N - diamino - benzen (2 - hydroxy) 4 axit dibenzyl este; đimetyl metylphosphat (DMMP).

Phụ gia chống đọng sương

Thuật ngữ "sương mù" được sử dụng để mô tả sự ngưng tụ của hơi nước trên màng nhựa dưới dạng các giọt nước nhỏ, riêng lẻ. Frostbite xảy ra khi các khối khí có hơi nước được bao bọc và làm lạnh đến nhiệt độ dưới mức ngưng tụ. Sự ngưng tụ hơi nước thường thấy khi thực phẩm đựng trong bao bì nhựa được bảo quản trong tủ lạnh và trong nhà kính. Để khắc phục hiện tượng này, các chất chống rỉ được nghiên cứu và phát triển.

Chất chống sương mù, còn được gọi là chất chống sương mù, là hóa chất ngăn chặn sự ngưng tụ của nước dưới dạng nhỏ giọt trên bề mặt đó như sương mù. Phụ gia chống đọng sương phổ biến:

• PLA: là một loại polyester béo tương tự như PET về năng lượng bề mặt và đặc điểm phân cực so với olefin.
• Lanxess AF DP1-1701: Hệ thống sơn chống đọng sương và chống ngưng tụ nước trong nước được sử dụng cho các tấm cứng, tấm nhiều vách, tấm tôn và các sản phẩm hoàn thiện khác được làm từ polycarbonate, các sản phẩm ép phun có nguồn gốc từ cùng một loại vật liệu. ..

Phụ gia tẩy trắng quang học

Thuốc tẩy quang học (thường được gọi là "siêu tẩy") là một thành phần được sử dụng tương đối phổ biến trong ngành nhựa. Chúng có khả năng hấp thụ ánh sáng dưới tia cực tím và tia cực tím cao, chuyển đổi năng lượng ánh sáng hấp thụ thành các sóng ánh sáng nhìn thấy có màu từ xanh lam đến tím. Chúng phát ra ánh sáng nên còn được gọi là chất phát quang.

Khi sử dụng chất tẩy trắng quang học cải thiện đáng kể hình thức và màu sắc của sản phẩm vì:

• Giúp sản phẩm ít bị biến màu (đặc biệt khi sản phẩm sử dụng phế liệu)
• Làm cho màu sắc tươi sáng hơn, rực rỡ hơn.

Một số chất tẩy huỳnh quang ngày nay:

• OB-1: thích hợp để làm trắng polyester, nylon, poly propylene, PVC, ABS, EVA, polystyrene ...
• OB: không mùi, dạng bột màu xanh nhạt, hòa tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ như ankan, chất béo, dầu khoáng, parafin.
• KCB: Bột Kelly có màu sáng, không độc, không mùi và không tan trong nước, chịu nhiệt.
• KSB: dạng bột màu sáng, không độc, không mùi, không tan trong nước nhưng tan hầu hết trong dung môi hữu cơ.
• FP (127): độ trắng cao, màu sắc đẹp, chịu nhiệt cao và chống ăn mòn, hòa tan trong dung môi hữu cơ, tương thích tốt với PVC và polystyrene.
• DBH: có cường độ huỳnh quang mạnh, độ trắng cao, chịu nhiệt ở 330C
• KSN: tương thích tốt với nhựa, độ bền nhiệt độ cao và chống ăn mòn tốt, thích hợp để làm trắng polyester và nhựa.
• KB: Cường độ huỳnh quang mạnh và độ trắng cao, khả năng chịu nhiệt.

Phụ gia hỗ trợ phân hủy sinh học

Quá trình phân hủy hoàn toàn nhựa sẽ diễn ra trong một thời gian dài, đây là một vấn đề môi trường đáng báo động hiện nay. Một chất phụ gia phân hủy kiểm soát quá trình phân hủy và biến nhựa ở cuối chu trình thành một vật liệu có cấu trúc phân tử hoàn toàn khác. Cấu trúc này có khả năng phân hủy thành các phân tử đơn giản như: CO2, H2O, CH4, các hợp chất vô cơ hoặc sinh khối ...

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chất phụ gia hỗ trợ phân hủy sinh học trong sản xuất nhựa. Chúng hầu hết được tổng hợp từ các chất hữu cơ thân thiện với môi trường. Phụ gia Reverte nổi bật trong số này. Reverte có chức năng biến các sản phẩm không thể phân hủy như túi ni lông hoặc túi nylon thành một vật thể có đặc tính phân hủy sinh học giống như một thực thể tự nhiên (tương tự như lá cây, động thực vật ...). Nhiệm vụ chính của Reverte là liên tục rút ngắn chuỗi phân tử polyolefin, dưới tác động của oxy, ánh sáng mặt trời và nhiệt độ.