ĐẠI CƯƠNG về các LOẠI NHỰA và PHA màu CHO NHỰA

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NHỰA VÀ MÀU
Đã gần một thế kỷ kể từ khi loại nhựa đầu tiên được phát minh bởi một người mỹ có tên là Baekeland,
hiện nay các sản phẩm từ nhựa xuất hiện trong mọi lĩnh vực đời sống hằng ngày, và vẫn giữ được tốc độ
tăng trưởng đáng kể. Chưa từng có một vật liệu khác từng trải qua một trải nghiệm thần kỳ như vậy trong
lịch sử phát triển công nhiệp của con người. ngoài ra sự phát minh và sử dụng nhựa được lịch sử ghi nhận
là một trong những sự đổi mới quan trọng trong thế kỷ 20, thứ ảnh hưởng tới sự phát triển của con người.
những sản phẩm được lảm từ nhựa zin không thể thu hút được sự chú ý của khách hàng vì chúng không
có màu hoặc có màu trắng tự nhiên. Vì vậy việc tạo màu cho chúng là một việc quan trọng.
1.1 NHỰA
1.1.1 tính chất của nhựa
là một vật liệu mới nhựa có thể phát triển một cách hết sức nhanh chóng vỏn vẹn trong một trăm
năm, chủ yếu là dựa vào hiệu suất sử dụng xuất sắc của nó
1)khối lượng sản phẩm
Vật liệu thô sản xuất ra nhựa là dầu mỏ, thứ này có thể được cung cấpvới lượng lớn, vì vậy giá
thành để sản xuất ra nhựa là thấp. chúng ta có thể giảm mạnh giá thành sản xuất của sản phẩm
nhựa với tính nhiệt dẻo của nó, mặc dù giá thành của dầu không phải là rẻ.
Tính dẻo là khả năng tạo ra một hình dạng mới sau khi được làm lạnh mà trước đó được làm mềm
bởi nhiệt. điều này có thể tạo ra những sản phẩm với hình dạng phức tạp, dễ dàng để sản xuất và
hiệu quả gia công cao hơn nhiều so với kim loại. một lượng lớn phát minh và cải tiến của quá
trình tạo hình cho nhựa đã được đưa ra trong hơn 100 năm qua, đặc biệt là quá trình tạo hình bằng
ép phun, có thể tạo ra những sản phẩm có hình dạng phức tạp một cách dễ dàng. Với sự phát triển
của ngành công nghiệp nhựa, gỗ, thép, vải, giầy và hàng loạt các vật liệu truyền thống khác đã
dần được thay thế bởi nhựa, vì khả năng dễ pha màu, dễ gia công, năng lượng tiêu hao ít và giá
thành rẻ hơn. Vì vậy tốc độ phát triển của nó rất nhanh chóng.
2) tỉ trọng thấp và sức bền tốt
Tỉ trọng của nhựa chỉ vào khoảng 1g/cm3 chỉ bàng 1/5 của nhôm và bằng 1/10 của thép. Rất
nhiều nhựa PO còn có tỉ trọng nhỏ hơn 1g/cm3. Ví dụ như PE và PP chúng có thể nổi trên mặt
nước. tỷ trọng của bọt nhựa chỉ vào khoảng 0,1g/cm3. Tỷ trọng của của một vài loại nhựa nặng
hơn. Ví dụ như PVC là 1,4g/cm3, PTFE là 2,2 g/cm3 nhưng chúng vẫn nhẹ hơn so với kim loại
và gốm.
Mặc dù tỷ trọng của nhựa là thấp nhưng độ bền của chúng lại lớn, như nylon tỷ trọng bằng 1/10

của thép nhưng độ bền uốn của chúng lại bằng một nửa. độ cứng của nhựa không bằng kim loại,
so sánh với kim loại và gốm chúng có khối lượng nhẹ, tính chất cơ học tốt, sức bền cơ học cao và
chống mài mòn. Vì vậy chúng có thể chúng có thể tạo thành những sản phẩm có khối lượng nhẹ
nhưng có độ bền tốt. hiện nay một phần nhựa được sử dụng để sản xuất phần lớn các bộ phận của
oto, khoảng 50% lượng vật liệu của oto, vì vậy khối lượng của ôt được giảm xuống còn 1/3. Khối
lượng oto nhẹ sẽ làm năng lượng tiêu tốn ít hơn.
3) chống ăn mòn
Chống ăn mòn là một vấn đề quan trọng cần được giải quyết. mỗi năm ở TQ, sự mấ mát kinh tế
trực tiếp bởi sự ăn mòn ít nhất là 20 tỷ NDT. Hầu hết các loại nhựa có khả năng chống ăn mòn
mạnh và không phản ứng với axits hay kiềm vì vậy chúng thường được sử dụng làm dụng cụ pha
chế hóa chất. nhựa không bị gỉ hay mục nát trong môi trường ẩm ướt, chúng cũng không bị ăn
mòn bởi vi sinh vật. vì vậy chúng thường được sử dụng làm cửa, của sổ cho các tòa nhà, cửa hàng
v.v…
4) khả năng cách nhiệt cách điện rất tốt


Chuỗi phân tử của nhựa là sự kết hợp của các nguyên tử bởi liên kết cộng hóa trị, không phải là
liên kết ion cũng không phải là liên kết cho nhận trong cấu trúc, điện trở của nó nên tới 10^14 ~
10^16 Ω. Vì thế nhựa có khả năng cách điện rất tốt, có thể sử dụng làm nút bấm công tắc hoặc vật
dụng điện trong nhà, vỏ cách điện cho dây dẫn và cáp điện, nó cũng được sử dụng rộng rãi trong
lĩnh vực điện, điện tử, ra đa, ti vi, viễn thông, đa phương tiện, máy tính v.v…
Nhựa có tính dẫn nhiệt thấp, giữ nhiệt tốt và cách nhiệt tốt, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi
trong lĩnh vực cách nhiệt. với màng che phủ nông nghiệp, ngay cả miền đông bắc cũng có rau
tươi vào mùa đông. Bề mặt vỏ của tên lửa, tàu vũ trụ và một vài chi tiết của máy bay có thể lên
tới 1300oC và lớp vỏ phủ bảo vệ của chúng là một vài loại vật liệu bằng nhựa với tính dẫn nhiệt
thấp, như phenol – epoxy và nhựa silicol hữu cơ.
Một điều rất quan trọng cần phải biết để phát huy ưu thế của nhựa là những nhược điểm của
chúng: chịu nhiệt kém, biến dạng ở nhiệt độ cao, bị cháy và oxy hóa dưới tác động của ánh sáng,
oxy, nhiệt, nước và môi trường ẩm. ngoài ra do độ cứng bề mặt của chúng thấp làm cho các sản
phẩm từ nhựa dễ bị hư hại. do là chất cách điện nên nhựa dễ bị tĩnh điện và hấp thụ bụi.

Nhược điểm chính của nhựa là không bị phân hủy, điều này vô cùng nguy hại cho môi trường. nó
không bị phân hủy dù cho có bị chôn trong vòng hằng trăm năm. Với nhịp sống tăng tốc, để đáp
ứng với yêu cầu về sự tiện lợi và sức khỏe của xã hội, các hộp đồ ăn dùng một lần, túi bóng và
các sản phẩm khác đang nở rộ trong cuộc sống hằng ngày. Mặc dù tính tiện lợi và giá thành rẻ của
chúng mang lại rất nhiều lợi ích cho cuộc sống con người, chúng tiềm ẩn nhiều mối nguy hại tới
hệ sinh thái và môi trường nếu chúng vô tình bị thải ra ngoài môi trường. và hiện tượng này được
gọi tên với cái tên là ô nhiễm trắng.
1.1.2 ứng dụng của nhựa
sở hữu những tính chất xuất sắc, nhựa có thể được sử lý để tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau,
mềm mại như lụa cứng như sắt và trong suốt như thủy tinh. Ngày nay các sản phẩm từ nhựa có
mặt trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. không quá khi nói rằng không có nhựa không có cuộc
sống. những ứng dụng chính được liệt kê trong bảng 1.1
bảng 1.1 ứng dụng chính của nhựa
Vật liêu cấu trúc
Vật liệu cách điện
Vật liệu xây dựng
Vật liệu dùng để chứa đựng
Hàng tiêu dùng
Vận tải
Sợi tổng hợp

Vật dụng trong nhà, bộ phận oto, bộ phận cơ khí
Vỏ dây điện, bảng điện, bộ phận điện
ống dẫn bằng nhựa, ống dẫn ga
túi bóng, túi giả vải, hộp nhựa,
đồ dùng, văn phòng phẩm, đồ chơi
công cụ vận tải, bộ phận phương tiện giao thông
sợi vải, thảm, thảm cỏ

1.1.3 sự phân loại và các loại nhựa.

1.1.3.1. sự phân loại.
Có hơn 300 loại nhựa được sản xuất trên khắp thế giới, biện pháp phân loại khá phức tạp và khác
biệt, chúng có thể bị trùng nhau. Để tiện lợi chúng ta phân loại theo tính chất vật lý, tính chất ứng
dụng và phương pháp gia công.
1) Phân loại theo tính chất vật lý.
Theo tính chất vật lý, nhựa có thể chia ra làm hai loại là nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo.
Nhựa nhiệt dẻo có cấu trúc phân tử là mạch thẳng hoặc nhánh, nó bị làm mềm bởi nhiệt độ
cao và cứng lại khi làm lạnh và quá trình này có thể lặp đi lặp lại nhiều lần mà chỉ có sự thay
đổi về trạng thái vật lý. Vì vậy phế liệu, hay rác thải trong quá trình gia công có thể được tái


chế bằng cách nghiền nhỏ chúng. Nhựa nhiệt dẻo bao gồm: PE, PP, PVC, PS, ABS, PA, PO,
PC, PMMA v.v.
Nhựa nhiệt rắn có tính dẻo và cấu trúc mạch thẳng trước khi được gia nhiệt, chuỗi polyme
mạch thẳng có thể kết hợp bởi liên kết hóa học tạo thành mạng lưới liên kết khi gia nhiệt và
tạo thành mạng lưới polyme không gian, nó sẽ không bị nóng chảy hoặc hòa tan được nữa và
cấu trúc của nó cũng không thể thay đổi lại. như vậy cả biến đổi hóa học và biến đổi vật lý đã
xảy ra trong quá trình. Phế phẩm và những thứ còn lại trong quá trình không thể tái sử dụng
bởi những tính chất đã đề cập ở trên.
Các loại nhựa nhiệt rắn gồm: nhựa phelon, nhựa amin, nhựa silicon v.v…
2) Phân loại bởi ứng dụng
Nhựa thông dụng: là nhựa thường được sử dụng để thay thế các vật liệu khác, đem lại năng
suất cao và được ứng dụng rộng rãi. Chúng có khả năng tạo hình tốt và giá thành rẻ. sản
lượng của chúng thường chiếm ¾ tổng sản lượng nhựa. chúng là thành phần chủ yếu trong
nghành công nghiệp nhựa. chúng bao gồm các loại: PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA, EP, PF,
PU v.v…
Nhựa kỹ thuật
Chúng có đặc tính thông thường như vật liệu sử dụng làm hợp phần nhựa kỹ thuật, những loại
này có độ bền rất tốt, có sự ổn định không gian và có thể giữ được những tính chất tốt ngay
cả dưới những điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. nhựa kỹ thuật bao gồm: PA, PBT, PET, PC,

POM, PPO. Các sản phẩm từ nhựa kỹ thuật có số lượng ít và có giá thành cao.
Nhựa đặc dụng.
Là một loại nhựa có chức năng riêng (kháng nhiệt, tự bôi trơn.v.v..) và được sử dụng trong
lĩnh vực riêng bao gồm: PPS, PSU, PES, PTFE, và PEEK.
Tính kháng mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt, tự bôi trơn, tính ổn định không gian của
nhựa kỹ thuật và nhựa đặc biệt đều lớn hơn nhựa thông thường. chúng phần nào giống với vật
liệu gốm, vì thế chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất máy móc, công nghiệp điện
chiếu sáng, điện tử, ứng dụng gia dụng, vũ trụ, tên lửa, năng lượng nguyên tử và các ngành
công nghiệp khác. Chúng đã dần thay thế được kim loại trong một số sản phẩm máy móc.
3) Phân loại theo phương pháp gia công
Nhựa có thể phân loại theo phương pháp gia công như: nhựa đúc, nhựa ép phun, nhựa thổi.
4) Phân loại theo sản phẩm
Nhựa có thể chia ra làm màng nhựa, ống nhựa, vỏ cáp, vật liệu xây dựng, bọt nhựa.
1.1.3.2 đặc điểm chính của các loại nhựa.
1) nhựa nhiệt dẻo.
Cấu trúc phân tử của nhựa nhiệt dẻo được kết nối với nhau bởi một hay nhiều đơn vị cơ bản,
lập đi lập lại nhiều lần theo một sự sắp xếp nhất định, thông qua liên kết hóa học, giống như
một chuỗi ngọc trai, có cấu trúc thẳng hàng hoặc phân nhánh và được gọi là polyme mạch
thẳng. ví dụ, đơn vị cơ bản của phân tử PE là C2H4 và mỗi phân tử PE được kết nối với nhau
bởi vô số những đơn vị cơ bản.
(-C2H4-C2H4-C2H4-)n
a) polyvinyl clorua (PVC)
công thức: (CH2CHCl )n; PVC được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vynyl clorua, là một
trong những loại nhựa chính. Sản phẩm từ nó có sản lượng đứng thứ 2, chỉ xếp sau nhựa PE
và chiểm tới 16% tổng sản lượng nhựa trên toàn cầu. PVC là loại nhựa có dạng bột màu trắng
hoặc vàng nhạt. do nguyên tử clo có độ âm điện lớn, lực hấp dẫn lớn lên nó phá vỡ sự linh
động của các phân tử, vì vậy nhựa PVC khá là cứng, và có khả năng chống ăn mòn hóa học
rất tốt. tuy nhiên nó dòn và thiếu sự mềm dẻo. PVC có tính chất chống cháy, ngọn lửa cháy
trên nó sẽ tự tắt. với tỷ lệ lớn clo (nhiều hơn 55%), chuỗi phân tử của sản phẩm PVC bị phân

cực mạnh, làm nhiệt độ gia công của nó cao hơn, tùy theo yêu cầu của sản phẩm lượng chất
hóa dẻo được thêm vào, để giảm lực hấp dẫn nội phân tử và cải thiện tính mềm dẻo của sản
phẩm. PVC có thể sinh ra khí HCl và bị mất màu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, oxy và ánh
sáng, kết quả làm giảm chất lượng vật liệu. vì thế chất chống oxy hóa và chất chống UV.
Nhược điểm của PVC là các monome, chất hóa dẻo là những chất độc. HCl có thể sinh ra khi
đốt, vì vậy PVC rác thải rất khó để sử lý và làm ô nhiễm môi trường.
nhựa PVC cứng có thể sử dụng làm vật chứa (không chịu áp suất), ống cáp v.v. tăng độ cứng
của PVC bằng bột đá, chúng có thể sử dụng để thay thế thép để sản xuất cửa, cửa sổ, sàn nhà,
trần nhà v.v… nhựa PVC mềm có thể dùng để làm bao bì đồ uống, vỏ dược phẩm, mỹ phẩm,
màng film mỏng, đồ chơi, dép đi trong nhà, giả da v.v…
b) polyolefin (PO)
PO là một loại polyme được tạo thành chỉ với cacbon và hidro. PO thông dụng nhất được sử
dụng là PE và PP. chúng được sử dụng rộng rãi và có sản lượng lớn nhất trong các loại nhựa.
PE là một homo- polyme hoặc co-polyme của etylen và một α- olefil, nó là polyme không
phân cực, phân tử của nó chỉ chứa liên kết C-C hoặc C-H. PE là nhựa nhiệt dẻo kết tinh dạng
sáp, nó không mùi, không vị và không độ, bên cạnh đó nó chịu được nhiệt độ rất thấp (-70 ~
-140Oc), ổn định hóa học cao và chịu được hầu hết các loại axit (bao gồm cả oxit axit), kiềm,
muối. ở nhiệt độ phòng nó có tính hút ẩm thấp, cách điện rất tốt, tính chất cơ khí ở mức trung
bình và không tan trong hầu hết các dụng môi thông thường, nhưng tính chịu nhiệt, chịu lão
hóa và sự phá hủy của môi trường là kém. Sản lượng của PE chiếm hơn 30% tổng sản lượng
của nhựa được sản suất, vì vậy PE được xem là loại nhựa phổ biến nhất.
PE thường được phân loại theo tỷ trọng. sự khác nhau về cấu trúc được thể hiện qua hình 1.2.
PE tỷ trọng thấp (LDPE) có chuỗi nhánh dài, chiều dài của mạch nhánh thậm chí còn dài hơn
mạch chính, phân tử của nó là mạch nhánh với sự kém ổn định, tỷ trọng và độ kết tinh thấp.
PE tỷ trọng cao (HDPE) là loại không có mạch nhánh dài, và phân tử của nó là mạch thẳng
với tỷ trọng và độ kết tinh cao. PE mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE) là loại có tỷ trọng nằm
giữa LDPE và HDPE.
*LDPE là một homo- polyme. Nó cũng được gọi là PE áp lực cao vì nó được trùng hợp ở áp
suất lớn, nó hơi nặng hơn PP (0,903 ~ 0,904g/cm3. LDPE có tính chất chung của nhựa PE,

thêm vào đó nó trong suốt, mềm, dễ kết dính và tính cách điện tốt hơn HDPE, trong khi đó nó
đặc biệt dễ gia công. Đây là lý do nó được sử dụng rộng rãi và không thể thay thế được.
LDPE có nhiệt độ nóng chảy thấp, cách nhiệt tốt, nhưng tính chất cơ lý, chịu nhiệt và chống
lão hóa hơi kém.
Sở hữu độ trong cao, bóng và mềm, LDPE phù hợp với yêu cầu làm màng túi như giả vải, túi
đựng quần áo thực, thực phẩm. bởi nó có độ trong rất tốt, nên nó được dùng để sản xuất làm
nhiều loại màng film trong nông nghiệp, để cải tiến năng xuất mùa màng. LDPE cũng đước
sử lý để làm lớp màng dính bọc, hoặc màng film phức hợp, (loại này thường được sử dụng
nhiều trong lĩnh vực túi đựng) bởi nhiệt độ nóng chảy thấp, độ kết dính cao, cách nhiệt và có
khả năng tạo màng film. Sở hữu quá trình trùng hợp mà quá trình này cho sản phẩm không
còn xúc tác kim loại sót lại, cách nhiệt tốt. chống việc tạo thành liên kết chéo ở nhiệt độ cao,
LDPE thường được sử dụng làm vật liệu làm cáp điện, với hiệu điện thế lên tới 340 KV
Với độ chảy rất tốt, LDPE là vật liệu dùng để đúc các vật dụng thiết yếu hàng ngày với nhiều
hình dáng phức tạp (chai lọ, hoa nhựa, dấu container, đồ dùng trong bếp, đồ chơi, văn phòn
phẩm và nhều vật dụng khác).
Polyetylen tỷ trọng cao (HDPE)
HDPE là một homo-polyme hoặc co-polyme của etylen với một lượng nhỏ (<2%) một αolefin và có khối lượng vào khoảng 4- 30 triệu ĐVC. HDPE còn được gọi là PE áp suất thấp
vì chúng thường được trùng hợp ở áp suất thấp hoặc áp suất khí quyển. nó thường tồn tại


dưới dạng bột màu trắng hoặc hạt nhựa màu trắng ngà, không độc, không mùi, không vị, bên
cạnh đó tính chất của nó còn trở lên lý tưởng hơn bởi tính chịu dầu, chịu dung môi, ngăn cách
được hơi và khí, khó bị gẫy giòn ở nhiệt độ thấp (-100 ~ -140oC). Nhưng độ trong, khả năng
cách điện, tính dễ gia công, tính cách nhiệt, và sức bền liên kết thấp hơn so với LDPE. So với
những loại nhựa thông dụng, HDPE có độ cứng tốt hơn PP, khả năng chịu nhiệt độ thấp, khả
năng chống lão hóa, tính dễ gia công và phạm vi nhiệt độ hoạt động tốt hơn so với PVC.
Những ứng dụng chính của HDPE là thổi các vật chứa rỗng, đồ mỹ phẩm, túi đựng dầu, ống
ga, ống dẫn chịu áp lực dẫn nước dầu và các chất lỏng khác, pallet v.v... màng sinh học ngăn
chặn sự rò rỉ.
Polyetylen tỷ trọng thấp, mạch thẳng (LLDPE). Là một co-polyme của etylen với 5 ~20%

một α- polefin và được gọi là etylen thế hệ thứ 3 theo sau LDPE và HDPE. Theo cấu trúc và
tỷ trọng tính chất của LLDPE nằm giữa HDPE và LDPE. Tuy nhiên, sự phân bố khối lượng
phân tử nằm ở khoảng hẹp nên có tỷ lệ lớn phân tử có khối lượng nằm ở mức trung bình hoặc
cao, lượng lớn các phân tử bị gấp và cuộn lại, lực liên kết nội phân tử cao, độ nhạy cắt thấp
làm cho LLDPE sở hữu những tính chất vật lý, cơ khí độc nhất và khả năng gia công tốt, ví
dụ như LLDPE có độ nhớt cao (cao hơn 100~150% so với LDPE), năng lượng tiêu tốn để
đùn ép cao năng lượng hao phí cũng cao hơn LDPE (20~120%), áp suất trở ngược lớn làm
cho sản lượng của nó nhỏ. Tỷ lệ cắt tiêu chuẩn của LLDPE nhỏ hơn nhiều LDPE, điều này
gây nên hiện tượng “da cá mập” và các hiện tượng khác. Để giải quyết vấn đề trên, rất nhiều
loại chất bôi trơn ngoại như fluorocarbon elastome có thể thêm vào tùy hoàn cảnh, trong khi
đó, LDPE có thể trộn với LLDPE với tỷ lệ 7:3 hoặc 6:4 cũng có thể cải tiến tính chất cơ khí
của sản phẩm.
Trong ép phun, LLDPE có thời gian giãn áp lực ngắn, ứng suất dư thấp, ít bị phân hủy, ít bị
biến dạng, nó không dễ bị xảy ra hiện tượng giãn cứng như LDPE.
LLDPE là loại nhựa PE có tốc độ phát triển nhanh nhất. ứng dụng chính của nó là làm màng
film siêu mỏng (thường dùng để đựng nước đá), túi đựng thực phẩm đông lạnh, túi rác v.v…
Các sản phẩm tường mỏng chịu va đập và các sản phẩm khuôn quay đều có hiệu suất rất tốt ở
nhiệt độ thấp, chịu được áp lực va đập, vặn xoắn, bẻ gẫy của môi trường, có thể điều chế
bằng LLDPE với khoảng phân bố khối lượng phân tử hẹp và độ chảy cao. LLDPE có thể
được dùng làm lớp vỏ cáp quang, và cũng là vật liệu cách điện với độ cứng tốt, khoảng nhiệt
độ hoạt động rộng, chịu được cường độ làm việc cao
Polypropylen (PP). công thức (C3H6)n
PP là sản phẩm trùng hợp với các monome là propylen ở nhiệt độ và áp suất nhất định, nó có
tỷ trọng thấp nhất trong các loại nhựa thông thường (0,9 ~ 0,91 g/cm3). PP không độc, không
vị, chịu được nhiệt độ cao, nó có thể được sử dụng lâu dài ở nhiệt độ 110oC. Hiện nay người
ta thường sử dụng isotactic PP (loại PP mà các nhóm methyl nằm cùng một phía của mạch
chính), nó có độ kết tinh cao. Atctic PP là loại polyme vô định hình, ít có giá trị khi được sử
dụng một mình, nhưng có thể dùng làm chất mang cho hạt chất độn và biến tính độ cứng cho
nhựa.
PP được sử dụng làm màng film, sợi, vật chứa rỗng và các sản phẩm ép phun, đùn, thổi v.v…

Chuỗi phân tử PP có chứa các nguyên tử cacbon bậc 4 và các nguyên tử oxy nằm trên
cacsbon này có thể dễ dàng bị tấn công bị oxy vì thế nó dễ bị lão hóa. Tính chất ứng dụng của
PP được thể hiện trong bảng 1.2
Bảng 1.2 PP và các ứng dụng
Phương pháp tạo hình
đùn

Sản phẩm tạo hình
ống, tấm, thanh
đai thiết kế

Chỉ số chảy(g/10p)
0.15~0.4
1~5


Ép phun
Thổi tạo hình
Uốn 2 trục
Tạo sợi

sợi mono, sợi phẳng
màng thổi

3~6
8~12

Sản phẩm ép phun
Vật chứa rỗng
Màng phim

Sợi

1~26
0.4~1.5
1~2
10~20

c) nhựa styren
styren là một loại nhựa nhiệt dẻo, nó là một homo-polyme của styren hoặc một co-polyme
của styren và một loại monome khác. Sản phẩm của styren bao gồm nhựa styren có độ trong
cao SAN, và nhựa styren có độ đục cao ABS, hiện tại sản lượng của styren đứng thứ 4 sau
PE, PVC và PP.
polystyren (PS) công thức (C8H8)n,
polystyren (PS) là một loại polyme mạch thẳng, được trùng hợp bởi các monome là styren, và
nó cũng được biết là với tên gọi polystyren thông nhường (GPPS). Vì đặc tính trong suốt của
nó, nó thường được gọi là tính thể polystyren. Nó là một polyme ngẫu nhiên vì vòng benzen
bị ngăn trở trong phân tử.
tỷ trọng của của PS nằm giữa 1,04 và 1,09g/cm3. Sở hữu tính ổn định cấu trúc không gian
xuất sắc, ít bị cong vênh, và ít hút ẩm, ps có thể giữ được độ bền và tính ổn định không gian
trong môi trường ẩm mà không có sự phát triển của vi khuẩn, hơn thế nữa nó sở hữu độ trong
là 88% ~92% và chỉ số khúc xạ là 1,59 ~1,6.
Nó là một vật liệu cách nhiệt tốt dùng cho các thiết bị nhiệt lạnh vì nhiệt độ biến dạng của nó
vào khoảng 70 ~98oC, và tính dẫn nhiệt của nó không thay đổi theo nhiệt độ. Tuy nhiên nó sẽ
bị phân hủy nếu như nhiệt độ vượt quá 300oC. PS là một chất điện môi tốt và có tính chất
cách điện. do nó có điện trở bề mặt và điện trở thể tính cao, kỵ nước, nên nó dễ dàng tạo ra
hiện tượng tĩnh điện.
Sở hữu độ trong cao, PS được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ánh sáng, nó có thể
dùng để sản xuát kính, thấu kính quang học và các sản phẩm trong suốt hoặc có màu tươi
sáng như đèn ngủ, thiết bị ánh sáng v.v… thêm vào đó, PS còn được sử lý để tạo các công cụ
hoặc chi tiết điện trong môi trường điện cao tần.

Để cải thiện tính giòn của PS, nó thường được ghép với cao su (cao su butadien hoặc cao su
styren – butadien) để tạo ra loại PS biến tính. Loại này được gọi với cái tên PS chịu va đập
(HIPS) với độ cứng và độ bền đều rất cao, độ bền của nó cao gấp 3 -4 lần so với ABS. trong
những năm gần đây sản lượng của HIPS chiếm tới 60% các sản phẩm từ nhựa PS. Với sự
phát triển nhanh chóng, các sản phẩm của nó đã vượt qua cả PS và ABS trên nhiều quốc gia.
Thêm vào đó HIPS dễ dàng đúc, ép phun và gia công lần 2. HIPS có thể được sử dụng để sản
xuất vật chứa như màng kính mỏng, vật chứa hằng ngày. Nó cũng được sử dụng để làm các
vật dụng trong nhà, văn phòng phẩm, máy giặt, tủ lạnh, phần vỏ cách điện của một số đồ đạc
như TV, radio v.v…
Acrylonitrile – butadien- styren copolyme (ABS): CT (C8H8C4H6-C3H3N)n.
ABS là một co-polyme acrylonitry butadien và stylen với sự liên kết tốt, hơn nữa có tính
chống chịu với hóa chất, bề mặt cứng chắc và tính ổn định nhiệt của acrylonitri, tính dẻo dai
của butadien, tính cứng rắn và khả năng dễ gia công của styren. ABS có thể điều chế ra được
nhiều loại tính chất khác nhau tùy theo tỷ lệ các loại hợp phần monome tạo nên ABS. ABS
phổ thông có chứa: 20-30% acrylonitri, 6 – 30% butadien, và 45 -75% styren.
ABS là vật liệu polyme vô định hình, sở hữu độ bền xuất sắc, kết cấu vững chắc và độ cứng
cao, nó là một loại nhựa kỹ thuật tốt toàn diện, nhiệt độ nóng chảy của nó là 217 – 237oC và


bị phân hủy khi nhiệt độ vượt quá 250oC. Độ bền va đập của nó bị giảm nhẹ ở nhiệt độ thấp,
ABS có thể sử dụng lâu dài ở nhiệt độ -40 ~ -100oC. Với liên kết đôi trong phân tử butadien
nó chịu sự phá hủy thời tiết kém, dễ bị lão hóa, mất màu, bị gẫy giòn, kết quả là tính chất cơ
học bị giảm xuống. ABS dễ bị hút ẩm, nhìn chung nó sẽ giữ được bề mặt tươi sáng nếu bề
mặt được giữ khô. Nó có độ chảy gần giống với HDPE va khả năng gia công tốt.
ứng dụng chính của ABS là sử dụng để chế tạo các vật dụng trong nhà, các đồ dùng nội thất
trong oto và dùng trong công nghiệp cơ khí, ví dụ như lớp vải lót trong TiVi, điện thoại, vỏ
các dụng cụ, lớp vải lót tủ lạnh, các bộ phận tự động, cánh đẩy của bơm, tay nắm v.v… ABS
có thể được sử dụng để thay thế kim loại và được trang trí bằng cách mạ lên bề mặt chúng
các lớp kim loại.
polymetymetaacrylat (PMMA)

là vật liệt nhựa với cấu trúc vô định hình và được gọi với các cái tên thương mại như: lucite
hay pelexiglas. Nó nhẹ, dẻo dai và trong suốt và độ bóng tốt. nó cho phép ánh sáng và tia UV
đi qua với mức độ lần lượt là 92% và 75%, trong khi đó với kính thông thường là 85% và
10%. PMMA có tính cách điện tốt, tính ổn định không gian rất tốt, độ bền thời tiết vượt trội
và độ ổn định hóa học cao. Đặc biệt độ bền cơ học của nó tốt gấp 10 lần so với kính thông
thường.
ứng dụng chính: các bộ phận dụng cụ, máy bay, kính oto, thấu kính quang học, các mô hình
truyền sáng, dụng cụ phát ánh sáng, thiết bị truyền sóng, bảng điều khiển, lọ đựng máu xét
nghiệm, DVD. Thiết bị tán xạ ánh sáng, cốc đựng nước, văn phòng phẩm.
d) polyamin, polycacbonat, polyethylen tererephthalete và poly-oxy-methylen. Những loại
nhựa này có thể sử dụng như một vật liệu cấu trúc hay nhựa kỹ thuật, chúng là những vật liệu
có hiệu suất cao, có thể sử dụng trong môi trường với điều kiện vật lý và hóa học khắc nghiệt,
thêm vào đó nó có thể chống chịu áp lực cơ học ở một khoảng nhiệt độ rộng. chúng là những
vật liệu có tính chất cơ học xuất sắc, tính ổn định không gian rất tốt, chịu nhiệt độ thấp. nó đã
và đang là những loại nhựa có tốc độ phát triển nhanh nhất trong thế giới công nghiệp nhựa.
poly amin (PA) thường được biết đến với cái tên nylon
PA là sản phẩm của phản ứng giữa diamin và một diaxit với sự lặp đi lặp lại của nhóm amin
trong chuỗi mạch chính.
Có vô số các loại polyamin khác nhau như nylon 6, 66, 610, 1010, v.v… với phân tử
polyamin thì càng nhiều nguyên tử C thì chúng càng mềm. sợi nynol 66 có thể sử dung làm
bàn chải cứng hay bàn chải đánh giày. Trong khi đó nylon 1010 có thể làm sợi bàn chải đánh
răng. Nylon 6 và nylon 66 được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống bởi giá rẻ và khả năng gia
công dễ dàng.
Nylon có tính chất cơ học tốt, dễ nhộm màu và không độc. thêm vào đó nó dễ cháy và tự
phân hủy được. nó là loại nhựa kỹ thuật đầu tiên và chiếm 1/3 tổng lượng sản phẩm nhựa kỹ
thuật, bởi tính chất xuất sắc toàn diện.
Nylon có thể gia công bằng các phương pháp ép phun, đùn, đúc, thổi. nylon chủ yếu được sử
dụng cho các chi tiết của bộ phận truyền chuyển động với khả năng chịu mài mòn và sức bền
cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong máy móc, vật vận chuyển, dụng cụ, đồ điện, điện tử,
truyền thông, công nghiệp hóa chất, thiết bị y tế và các ứng dụng thiết yếu khác trong cuộc

sống, các ứng dụng đặc biệt như động cơ, ròng rọc, tuabin, vòng bi, cánh bơm, cánh quạt, mái
chèo, bình đựng dầu v.v…
Polyethylen terephthalat (PET) thường được biết đến cái tên terylen.
PET là một loại sợi tổng hợp quan trọng đặc biệt. nó được điều chế dựa trên phản ứng của
terephthalic axit (PTA) tinh khiết hoặc dimethyl terephthalat (DMT) và ethylen glycol (EG)
là vật liệu ban đầu khi thực hiện phản ứng este hóa hoặc quá ester và được ngưng tụ polyme
hóa để đạt được tạo hình sợi. polymer PET sau đó được quay cuộn lại sau khi đã xử lý. PET


được sử dụng rộng rãi, chủ yếu cho sản xuất quần áo và các sản phẩm công nghiệp. PET có
hiệu suất thiết lập rất tốt. sau khi đã được tạo hình các sơ sợi rất mỏng và hình thái sợi bông
có thể giữ nguyên được hình dạng ngay cả khi bị giặt nhiều lần.
PET có tính chất quang học tốt, bền thời tiết, PET vô định hình có độ trong tốt. ngoài ra nó
còn có chỉ số chống mài mòn rất tốt, tính ổn định không gian và khả năng cách điện. chai lọ
làm từ PET không độc, không bị rò rỉ, có độ bền cao, độ trong tốt, khối lượng nhẹ và hiệu
suất cao v.v… hầu hết chúng được sử dụng làm chai lọ đựng dầu ăn và thức uống có ga. PET
cũng được dùng trong công nghiệp oto. (hợp phần cấu trúc như hộp gương phản xạ, hợp phần
điện như đèn trước oto, gương phản xạ v.v…). công nghiệp ứng dụng (bơm nước, tay cầm
dụng cụ)
Polybutylen terephthanat (PBT) CTPT: [(CH2)4OOCC6H4COO]n
Chuỗi cấu trúc phân tử PBT gần giống với PET và những tính chất của chúng là gần giống
nhau, điểm khác là chúng có nhiều hơn hai nhóm metyl so với PET vì vậy khả năng gia công
của chúng tốt hơn. PBT là một trong những loại nhựa kỹ thuật cứng nhất và là một trong
những vật liệu bán kết tinh. Có tính kháng hóa chất rất tốt, độ bền cơ khí cao và có tính cách
điện. ứng dụng nổi bật của PBT là: ứng dụng trong nhà (dao cắt thực phẩm, hợp phần máy
hút bụi, cánh quạt, vỏ máy sấy tóc, cốc chứa cà phê v.v…) hợp phần điện (công tắc, vỏ mô tơ,
hộp nhiên liệu, phím bàn phím) công nghiệp oto (cửa lưới bộ phận làm mát động cơ xe, thân
bảng điều khiển, bánh điều khiển, hợp phần của, và cửa sổ).
Polycacbonat (PC) CTPT (C15H16O2CH2O3)n.
PC không màu, trong suốt, có độ bền va đập cao, dễ pha màu, tính ổn định không gian tốt,

cách điện rất tốt, chống ăn mòn và mài mòn, nhưng tính tự bôi trơn kém, có xu hướng bị rạn
nứt dưới áp lực, dễ bị thủy phân ở nhiệt độ cao và tính tương thích với các loại nhựa khác
kém. PC là vật liệu vô định hình và có tính ổn định nhiệt tốt, khoảng nhiệt độ gia công rộng
và tính lưu động kém. PC ít hút ẩm, nhưng nhạy với nước vì vậy cần phải sấy khô và để độ
xoắn trục thấp khi gia công, nó dễ bị nứt dưới áp lực tập trung.
Những ứng dụng chính của PC: làm bình sữa, cốc đựng nước, xô đựng nước tinh khiết, PC có
thể được khử trùng nhiều lần, khả năng tiếp nhận ánh sáng tốt hơn PMMA, nó cũng phù hợp
khi sử dụng cho những bộ phận cách điện cần độ trong suốt và kháng va đập.
Polyoxy methylen (viết tắt là POM) CTPT:(CH2O)n.
Nó có hiệu suất toàn diện tốt, có hệ số ma sát rất nhỏ, độ ổn định hình học tốt, độ bền và độ
cứng cao, ít hấp thụ nước, tuy nhiên tính ổn định nhiệt thấp, có thể bị cháy, dễ bị lão hóa khi
sử dụng ngoài trời. POM phù hợp với những bộ phận cần khả năng chịu mài mòn cao, làm bộ
phận chuyền động, dùng trong công nghiệp hóa chất. bởi khả năng chịu nhiệt độ cao nó có
thể được sử dụng làm các thiết bị ống (van, bơm trong nhà).
2) nhựa nhiệt rắn
Khả năng chịu nhiệt của nhựa nhiệt rắn tốt hơn so với nhựa nhiệt dẻo. nhựa phendic, amino
và polyeste chưa no đều thuộc nhựa nhiệt rắn. với công nghệ gia công thường có khuôn ép ở
nhiệt độ 150 ~190oC, chúng còn được dùng với cả công nghệ ép phun.
Phenol – formandehit (PF). Công thức phân tử: (C12H10OC10H14OCH2O)n.
PF là loại nhựa xuất hiện đầu tiên. Nó được biết đến với tên thương mại Bakelite. PF có rất
nhiều tính chất quý như là: độ bền cơ khí cao, khả năng chống mài mòn vượt trội, cấu trúc
không gian ổn định, chống ăn mòn, tính cách điện xuất sắc, thêm vào đó những tính chất của
nó rất phù hợp để làm những dụng cụ điện.
Amino-plastic (MF, UF) CTPT:(C3H6N6CH2O)n
Được sản xuất dựa trên phản ứng giữa formandehit và hợp chất của amino hoặc acyl-amino.
Loại nhựa amino được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp nhựa lả ure-fomandehit và
melamin fomandehit, chúng không độc, không vị, cứng, chống xước, không màu và trong


suốt. chúng có thể dùng để sản xuất rất nhiều sản phẩm có màu sắc khác nhau. MF được sử

dụng rộng rãi trong công nghiệp hàng không, điện tử và nhiều lĩnh vực khác.
Polyurethane (PU) CTCT: C3H8N2O. PU là viết tắt của polyurethane, chúng có nhóm
cacbonat lặp đi lặp lại trong mạch phân tử chính. PU là một vật liệu polyme hữu cơ mới,
được biết đến với cái tên loại nhựa thế hệ thứ 5, nó được tổng hợp bởi diisocyanat hoặc
polyisocyanat với dihydroxy hoặc polyhydroxy thông qua phương pháp trùng hợp cộng.
PU được chia ra thành nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo tùy theo tỷ lệ của nhóm NCO và OH
trong công thức bới sự lặp lại của nhóm cacbanat trong mạch chính. Ta có thể chia nhỏ hơn
dựa theo các dấu hiệu trong cấu trúc phân tử như dạng mạch thẳng hoặc hình dạng của mạch.
Tùy vào mật độ liên kết chéo, PU có biểu hiện các tính chất khác như độ cứng, mềm, hoặc ở
mức trung bình, độ bền cao, chống mài mòn, chống hòa tan và các tính chất khác.
Tính phụ thuộc vào nguyên liệu tạo thành, polyurethan về cơ bản được chia ra thành
polyester PU và polyether PU.
Vật liêu Polyurethan có ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống đời thường, và thường được sử
dụng để sản xuất các loại nhựa, cao su, sợi, bọt cứng hoặc mềm, vỏ bọc hoặc màng dính, bọt
polyurethan cứng được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt, điện trong xây dựng (thiết bị đường
ống cách điện) vật liêu trong nhà (giường, ghế sopha và các vật dụng khác), tủ lạnh, điều hòa
nhiệt độ, các lớp vật liêu cách nhiệt và vận chuyển (oto, máy bay, ghế tàu hỏa, vật liệu làm
mái v.v…). với độ bền kéo lớn, độ bền cắt lớn, chịu va đập, chống mài mòn vượt trội, bền
thời tiết, không bị thủy phân, chống dầu của cao su PU. Nó sẽ là một vật liệu bọc lý tưởng
(như ống nước bảo vệ, đệm, đai thô, con lăn, động cơ, ống v.v…) vật liệu cách điện, đế giày,
lốp rắn.
1.1.4 nhựa biến tính
các sản phẩm nhựa thường không sử dụng nhựa tinh khiết, tính chất và hiệu suất của nhựa thường
được cải tiến bởi nhiều loại phụ gia khác nhau như filler, chất dẻo hóa, chất bôi trơn, chất ổn
định, chất biến tính và tác nhân tạo màu v.v… biến tính nhựa nhằm thay đổi hiệu suât sử dụng
hoặc cho chúng khả năng mới, tùy theo mong muốn của con người bằng phương pháp vật lý, hóa
học hoặc kết hợp cả hai và tạo ra loại vật liệu mới. sự biến tính xảy ra trong quá trình gia công
như là đổ, trộn và biến tính nâng cao, thi thoảng nó xảy ra ngay trong quá trình trùng hợp.
hiện tại nhựa biến tính chủ yều được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất oto, vật dụng gia đình, nông
nghiệp, kiến trúc, điện, điện tử, công nghiệp ánh sáng, quân sự. sự tăng trưởng nhu cầu trong

nước của nhựa biến tính giữ ở mức 10 ~20%, và còn được thúc đẩy bởi sự tăng trưởng của những
ngành công nghiệp trên trong 5 -10 năm nữa.
1.2 MÀU CHO NHỰA
1.2.1 ý nghĩa của việc pha màu cho nhựa
màu sắc là một phần thiết yếu trong công nghiệp nhựa. mục đích chính của việc pha màu là làm
đẹp cho sản phẩm nhựa.
mục đích và kết quả được thể hiện trong bảng 1.3

-

Mục đích và kết quả
Tăng giá trị hàng hóa

-

màu sắc để phân biệt
bao bọc
cải tiến tính lâu bền và chống
thời tiết

-

Ví dụ
ứng dụng đồ gia dụng, trang trí bên ngoài
và trong oto, đồ chơi, lọ trang trí, giả vải
vỏ cáp, vật liệu túi
màng túi, vỏ bọc thép, túi đựng thực phẩm
vỏ bọc cáp, ống chịu áp suất
sử dụng c.black để tăng tính dẫn điện

-

-

-

tăng tính điện môi
khác

-

vật liệu tiết kiệm năng lượng để cải thiện
năng suất trồng trọt, cây trồng

a) tăng giá trị hàng hóa
chỉ khi hàng hóa nhìn có vẻ đủ tốt, con người mới mong muốn biết đến chất lượng bên trong
một cách nghiêm túc, màu sắc là tính chất quan trọng nhất ở bên ngoài sản phẩm. nó quyết
định giá trị sản phẩm trong tâm trí khách hàng. Chi phí thấp và giá trị mang lại cho hàng hóa
sức cạnh tranh từ việc pha màu là rất đáng kinh ngạc. bởi xu hướng trỗi dậy của các sản phẩm
có tính đồng đều, nên việc tiếp thị cá nhân trở nên thống trị. Sự chú ý của khách hàng không
chỉ bởi chức năng của sản phẩm mà còn bởi tính cá nhân và thởi trang mà họ có thể mua sản
phẩm. một sản phẩm với màu sắc đẹp đẽ tạo cho con người cảm giác thích thú với sản phẩm,
điều này cần dựa vào công nghệ pha chế màu.
b) Nhận biết và đánh dấu
Sẽ rất dễ dàng phân biệt các sản phẩm sau khi chúng được pha màu, điều này rất có ý nghĩa
thực tế. sẽ rất thuận tiện để kiểm tra và sửa chữa nếu cáp truyền tin được đánh dấu bằng màu
(màu trùng với 10 màu musell chuẩn trong sắc ký. Màu sắc cũng có thể sử dụng trong ký hiệu
an toàn, ví dụ ký hiệu phản quang trên đường cao tốc, đồng phục cảnh sát giao thông với màu
vàng huỳnh quang, công nhân vệ sinh với màu cam tươi v.v…

Logo là một biều tượng của một công ty, vì vậy logo cần có màu. Màu đỏ biểu hiện cảm xúc
mạnh, sức sống, sự năng động. nike (một thương hiệu quốc tế trong lĩnh vực thể thao) đã
chọn nó cho biểu tượng của họ, sự trộn lẫn và xuyên qua nhau trong một cuộc đua đầy gay
cấn đã tạo nên biểu tượng nike.
c) Bảo vệ
màu sắc được sử dụng rộng rãi cho nhiều sản phẩm nhựa khác nhau, như trong những hộp
đựng (thực phẩm, thuốc men, mỹ phẩm, chất tẩy rửa), màng nhựa, máng xối, trang trí trong
và ngoài cho các phương tiện, tạo hình v.v… và đóng vai trò làm lớp màng bảo vệ.
d) Tăng độ bền sáng và chịu thời tiết
Cacbon black đóng vai trò ảnh hưởng nổi bật để cải tiến độ bền sáng và chịu thời tiết cho
nhựa PO, như chúng ta đều biết, cacbon black rẻ và là tác nhân chắn ánh sáng hiệu quả. Một
lượng lớn dữ liệu khoa học chứng minh rằng 2,6% cacbon black với kích thước nhất định
(27nm hoặc nhỏ hơn) và trải đều trong nhựa, có thể làm tăng tuổi thọ của nhựa lên tới 50
năm. Ngoài ra thêm 1,5% c.black trong LDPE cũng có thể làm cho độ đứt do kéo dãn của
màng phim vẫn giữ được 190% sau khi để ngoài tròi 1 năm rưỡi theo lý thuyết, trong khi đó
độ kéo đứt do kéo dãn của màng LDPE tinh khiết là gần bằng không trong điều kiện kiểm tra
tương tự,
e) Thay đổi tính chất vật liệu
Nhựa có hiệu suất dẫn điện sau khi thêm cacbon black, chất được sử dụng rộng rãi cho lớp
vật liệu bọc trong và ngoài cáp dẫn điện. ngoài ra quần áo chống tĩnh điện cũng được sản xuất
từ sợi compozit thứ chứa cacbon, sợi composite được sử dụng cho máy tính và nhiều thành
phần trong nhà máy điện tử như quần áo bảo hộ.
f) Làm cho nhựa có một số tính năng đặc biệt
Thúc đảy sự sinh trưởng cho mùa màng
Màng film màu trong nông nghiệp có thể tạo ra ánh sáng có chọn lọc. màng màu nông nghiệp có
thể tăng nhiệt độ bề mặt và điểu khiển sự tăng trưởng của thực vật và cải thiện việc tiêu diệt cỏ,
chống côn trùng và gieo hạt.
Bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường
Rất nhiều phương tiện và tòa nhà có thể hấp thụ ánh sáng và biến đổi ánh sáng thành nhiệt năng
khi tiếp xúc ánh sáng mặt trời, thứ làm tăng nhiệt độ bề mặt của nhựa và dẫn đến sự lão hóa.

Nhựa khi pha màu bằng oxits kim loại sẽ có khả năng phản xạ tia hồng ngoại rất tốt, nó không chỉ
làm giảm sự hao phí năng lượng mà còn làm giảm hiệu ứng tăng nhiệt bề mặt, vì oxit kim loại
ngăn không cho nhiệt truyền từ bên ngoài vào trong, điều này làm cho axit kim loại được sử dụng
rộng rãi trong vật liệu xây dựng.
g) Mục đích quân sự
Việc áp dụng một vài loại bột màu pha trộn oxit kim loại trong sản xuất đồng phục và găng
tay bảo vệ trong phòng thủ và lĩnh vực quân sự là rất có ý nghĩa, bởi nó giống với màu của
chất diệp lụ,
1.1.2 màu cho nhựa
Pha màu là việc làm biến dổi màu sắc của một chủ thể hoặc tạo màu cho một vật không có màu. Màu sắc
được hiện diện bởi sự hấp thụ và phản xạ có chọn lọc một số sóng ánh sáng có màu nhất định, theo quy
ước, màu có thể phân thành bột màu (pigment) và thuốc nhuộm (dye).
Thuốc nhộm là chất hữu cơ tổng hợp có thể tan trong hầu hết dung môi và chất nhuộm. thuốc nhuộm có
độ trong tốt, khả năng pha màu mạnh và tỷ trọng nhỏ. Khác với thuốc nhuộm, bột màu không tan trong
nước, dầu, hay nhựa, nó thường chỉ phân tán trong nhựa và tạo nên màu cho vật thể. Thêm vào đó nó
không phản ứng với vật liệu được pha màu, bột màu chỉ có thể phân tán đồng đều trong nhựa bởi phương
pháp vật lý để đạt được hiệu suất pha màu lý tưởng. mặc dù có sự khác biệt như vậy nhưng vẫn không thể
đưa ra một định nghĩa cho chúng một cách chắc chắn,
Sự phân loại trong bột màu là không rõ ràng. Một số loại bột màu vô cơ có thể tan trong một số loại
polyme nhất định. Ví dụ red 254 (DDP red) là màu đỏ tươi không tan trong hầu hết các loại polyme
nhưng vẫn tan trong nhựa PC khi nhiệt độ trên 330oC và tạo ra màu vàng huỳnh quang như thuốc nhuộm.
mặc dù bột màu và thuốc nhuộm là hai khái niệm khác nhau, nhưng trong một số hoàn cảnh đặc biệt
chúng có thể đổi chỗ cho nhau. Ví dụ một số thùng anthraquin không tan có thể sử dụng như một loại bột
màu sau quá trình chuyển hóa bột màu. Một trường hợp điển hình là blue 4 trở thành bột màu blue 60
thông qua quá trình chuyển hóa bột màu.
Thuốc nhộm là hợp chất hữu cơ trong khi đó bột màu có thể là vô cơ hoặc hữu cơ. Chúng khác nhau về
tính chất. bột màu vô cơ là muối hoặc oxit của các kim loại. bột màu vô cơ của cùng một loại có rất nhiều
điểm chung. Chúng không tan trong các dung môi thông thường cà chịu nhiệt tốt hơn bột màu hữu cơ,

mặt khác màu hữu cơ thường có cường độ cao hơn.
Tóm lại màu dùng cho nhựa bao gồm bột màu hữu cơ bột màu vô cơ và thuốc nhuộm. bảng 1.4 minh họa
tính chất của chúng khi pha màu cho nhựa.

Bảng 1.4 sự so sánh của màu trong pha màu
Chỉ số tính chất
Biên độ màu
Ánh màu
Cường độ màu
Bền ánh sáng và thời
tiết

Màu hữu cơ
Rộng
Tươi sáng
Mạnh
Trung bình – cao
Trung bình – cao

Màu vô cơ
Hẹp
Không tươi sáng
Yếu
Cao
Tốt

Thuốc nhuộm
Rộng
Tươi sáng
Rất mạnh

Thấp
Thấp


Chống di hành
Khả năng phân tán
Bền nhiệt

Trung bình – thấp
Trung bình - cao

Trung bình – tốt
Cao

N/A
Trung bình - cao

Có thể thấy rõ ràng khi nhìn vào bảng 1.4 rằng: bột màu hữu cơ có những tính chất không thể
thay thế, như bột màu hữu cơ tươi sáng hơn hẳn những bột màu khác. Mặt khác bột màu vô
cơ có phổ màu hẹp, cường độ màu yếu và bị giới hạn bởi luật môi trường, vì có chứa kim loại
nặng. còn thuốc nhộm có độ chống di hành thấp, nó không dùng trong PO và chỉ dùng trong
nhựa vô định hình (vd: PS, ABS).
Với sự phát triển phong phú của các sản phẩm nhựa và sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ
sản xuất, con người đặt nhiều sự quan tâm về màu sắc và hiệu suất sử dụng. chất màu vì thế
đóng một vai trò quan trọng. nó có thể chịu được nhiều điều kiện công nghệ khác nhau trong
quá trình sử lý nhựa và làm cho hiệu suất sử dụng sản phẩm nhựa trở lên cao hơn. Về điều
này, chất màu tốt không chỉ cung cấp màu cho sản phẩm mà còn làm cho nhựa có hiệu suất
gia công và khả năng sử dụng tốt hơn. Tập hợp chất màu trở lên phổ biến, chỉ khi nó đóng
một vai trò cần thiết trong sản phẩm và làm tăng thêm giá trị cho sản phẩm. điều này được
thể hiện trong hình 1.3

Giá trị màu
Hiệu suất màu
Độ nhạy sáng
Độ phủ
Cường độ

Giá trị gia công
ổn định trong gia công
bền nhiệt
khả năng gia công dễ dàng:
khả năng phân tán

Giá trị ứng dụng
Độ bền
- Bền sáng
- Bền thời tiết
- Bền hóa học
Độ an toàn
- Chống di hành
- Chất cấm
Độ ổn định
- Chống oxy hóa

Cuốn sách này sẽ dành 3 chương để nói kỹ về hiệu suất của bột màu vô cơ, bột màu hữu cơ và
thuốc nhộm trong nhựa. tất cả chất màu được đề cập đến được lên danh sách theo chỉ số màu,
thông thường không đề cập tới tính chất hóa học của chất màu và hiệu suất sử dụng trong nhựa. vì
lý do này tác giả miêu tả hiệu suất của mỗi chất màu chi tiết dựa trên dữ liệu công cộng. việc biết
tính chất hóa học của chất màu là quan trọng với người làm màu, để đưa ra sự thẩm định sơ bộ về
tính chất màu. Tuy nhiên việc hiểu được khả năng gia công và tính ứng dụng của chất màu còn
quan trọng hơn trong việc đáp ứng được yêu cầu thị trường. bởi việc chọn gốc màu là dựa trên

công nghệ gia công sản phẩm và chức năng.
1.2.2 các dạng và tính chất của chất màu
1) màu dạng bột
màu bột là trạng thái gốc của bột màu được điều chế. Diện tích bề mặt riêng lớn và nó có xu
hướng kết tụ lại, nó rất bụi, gặp vấn đề khi tự động hóa và không phân tán hoàn toàn trong
quá trình tạo màu. Nó không ảnh hưởng tính chất của sản phẩm được pha màu và có giá
thành rẻ. hiện tại sản lượng của màu dạng bột là khoảng 12% trong tổng lượng màu cho nhựa.
mặc dù còn nhiều hạn chế, nó dễ gia công và dễ lên công thức cho nhiều màu, đặc biệt với số
lượng sản phẩm nhỏ nhưng có nhiều màu khác nhau. Không giống như hạt màu nó không bị
giới hạn bởi loại nhựa nền và màu sắc. vì vậy nó được sử dụng nhiều trong các công ty sản
xuất nhựa vừa và nhỏ. Cần sự chính xác khi đong màu bột nếu không sẽ rất dễ sai màu. Vì
vậy để tối thiểu hóa các lỗi xảy ra cần sử dụng cân điện tử càng chính xác càng tôt.


2) Màu có dạng hạt giống cát
nó là dạng màu có thể cải thiện vấn đề bụi và khả năng tự động hóa so với màu bột. có hình
thái như hạt cát, hợp phần đơn giản. nó thường chứa chất phân tán, và bột màu nguyên chất
với nồng độ cao từ 30 ~ 70% lợi ích của bột màu dạng cát là phân bố rất tốt, ít bụi, dễ gia
công và giá thành tương đối rẻ. do có nồng độ cao và ít phá hỏng tính chất của vật liệu, vì vậy
phương pháp này chủ yếu sử dụng cho PVC, EVA, cao su v.v…
3) Hạt màu
Hạt màu có cấu tạo hạt, được điều chế bằng cách gắn một lượng lớn bột màu vào chất mang
là nhựa. nồng độ của bột màu trong hạt đối với bột màu hữu cơ thường từ 20 ~ 40% và bột
màu vô cơ là 50 ~70%. Bột màu được phân tán hoàn toàn trong chất mang suốt quá trình tạo
hạt. vì vậy nó phân tán rất tốt khi pha màu, những lợi ích như ít bụi, thân thiện với môi
trường, ít ô nhiễm, dễ trộn, cân đong chính xác, hiệu quả sản xuất cao, biều hiện sản phẩm
tốt, giảm lượng vật liệu trong quá trình sản xuất, tăng hạn sử dụng cho vật liệu lưu trữ, dễ
trong gia công và vận hành v.v…
Tỉ lệ hạt chủ và nhựa cần pha khoảng 1:50. Hiện tại nó được sử dụng nhiều trong sản xuất
màng, cáp điện, tấm lợp, ống và sợi tổng hợp. nó là phương pháp chính để pha màu cho nhựa

và lượng sử dụng chiếm hơn 60%. Tuy nhiên hạt màu thường đắt vì quá trình điều chế phức
tạp và có giá thành cao, một điểm bất lợi khác là sự suy giảm chất lượng nhựa do tính không
tương thích khi các polyme khác loại được trộn lẫn với nhau, vì vậy chất mang của hạt màu
và nền nhựa của sản phẩm cần pha màu nên giống nhau
4) Chất màu lỏng
Nồng độ của thuốc nhuộm và bột màu là 20 – 60% trong chất màu lỏng. đặc tính của loại sản
phẩm này là có thể đong bằng một ống nhỏ, việc này sẽ làm giảm chi phí đầu tư trang thiết bị
so với máy trộn đong tự động. loại sản phẩm này áp dụng cho một vài loại như PET. Nó chỉ
chiếm khoảng 2 % trong tổng các phương pháp điều chế. Cấu tạo của màu lỏng khá giống với
hạt màu
Một ưu điểm của màu lỏng là làm ướt rất tốt cho những viên nhựa trước khi đùn, điều này
đặc biệt quan trọng với màu phấn hoặc màu bóng trong suốt, đây là ưu điểm quan trọng nhất
của màu nước so với màu dạng hạt. lợi ích khác là nó phát huy được tối đa ánh màu, bởi sự
phân tán hoàn toàn của màu, cân đong dễ dàng, không bụi bẩn và giá cả hợp lý. Tuy nhiên
màu lỏng phá hủy chuỗi tính chất của sản phẩm được pha màu nhiều hơn so với những
phương pháp điều chế màu khác.
Nhược điểm khác là sự ổn định trong thời gian lưu trữ lâu dài tương đối kém, và cần một
bơm đong có độ chính xác cao.
Nhựa nhiệt rắn và cao su được tạo màu bởi một hợp phần lỏng của chúng với màu lỏng.
5) Hạt compoud
Hạt compoud là một cấu tử có nhiều màu sắc được điều chế bởi quá trình làm chảy, trộn, đùn.
Sau khi trộn nhựa nguyên sinh với các loại phụ gia khác. Nó có thể được dùng trong rất nhiều
các phương pháp gia công trực tiếp, đặc biệt trong nhựa nhiệt dẻo, hơn nữa hạt compoud có
khả năng phân bố màu rất tốt và chất lượng ổn định. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong
pha màu các thiết bị trong nhà và các hợp phần phương tiện oto, những thứ yêu cầu nghiêm
ngặt về chất lượng màu pha. Hạt compoud có giá thành cao vì lượng màu cần pha đã được sử
dụng trong nhựa pha màu. Nó là một phương pháp pha màu có hiệu quả trong lĩnh vực nhựa
biến tính, nhựa kỹ thuật, nhựa composite, nhựa cao cấp v.v…
Hình 1.4 đã cơ bản biểu thị những phương pháp khác nhau cho những loại nhựa cần pha khác
nhau.

Loại nhựa

Nhựa

Phương pháp pha màu


LLPE
Hạt màu:80%

LDPE
polyolefin

Bột màu trộn PP: 16%

HDPE

Màu bột: 4%

PP

PVC cứng

Màu bột

PVC
PVC mềm

Màu lỏng

GPPS
HIPS

Poly styren

Hạt màu

ABS

Nhựa kỹ thuật

PC

Màu trộn:77%

PA

Hạt màu:21%

PET

Khác:2%

Như hình 1.4 cho ta thấy, pha màu cho nhựa nhiệt dẻo, hạt màu được sử dụng rộng rãi. Màu
bột và màu lỏng thi thoảng được dùng bởi một số khách hàng đặc biệt. tuy nhiên đối với nhựa nhiệt rắn
chỉ màu lỏng và màu bột được dùng.

Bảng 1.5 tính chất và ứng dụng của phương pháp điều chế màu
Tính chất

Phân bố
Độ đồng nhất
Bụi
Ô nhiễm
Cân đong
Khả năng gia công

Bột màu
C~B
B
D
D
C
C~B

Hạt màu dạng
cát
A
C~B
A
D~C
C
B

Màu lỏng
A
C~B
A
B
A

B

Hạt màu
A
C~A
A
A
A
B

Hạt compoud
A
A
A
A
No
A


Tính hiệu quả
Khả năng lữu trữ
Giá thành lưu trữ
Tính phổ biến
Giá thành gia công
Tỉ lệ pha loãng
Hình dạng

B
B
B

B
A
0,5~1
Bột

B
C~B
B
C~B
B
1~5
Hạt giống cát

C~B
C
B
C~B
B
1~1,5
Lỏng

Nền nhựa

PE
PP
PS
ABS
khác

PVC

UP
PU
EP
khác

PET
PVC
khác

ứng dụng

ống tạo
hình
thông
thường,
màng
film

Màng phim,
tấm lợp, giả
vải, v.v…

Tạo hình
thông thường,
v.v…

B
B
B
C~B

D~B
2~10
Hạt
PE
PP
PS
ABS
PVC
khác
Cáp điện
Màng
Màng siêu
mỏng
Sợi

A
A
D
D
D
Hạt
PE
PP
PS
ABS
PVC
khác
Tạo hình
khuôn thông
thường

Hợp phần
công nghiệp
v.v…