Blog

Với các nhà sản xuất, việc chọn loại vật liệu phù hợp có thể tác động đáng kể đến hiệu suất, chi phí và tính bền vững của sản phẩm. Hai loại nhựa được sử dụng phổ biến trong công nghiệp là polyvinyl clorua (PVC) và polycarbonate (PC). Cả hai vật liệu này đều có các đặc tính, điểm mạnh và hạn chế riêng khiến chúng phù hợp cho từng ứng dụng khác nhau. Bài viết sẽ so sánh sự khác biệt giữa polyvinyl clorua vs polycarbonate để giúp các nhà sản xuất chọn được loại nhựa thích hợp cho sản phẩm của mình.

1. Nhựa PVC là gì?

Polyvinyl clorua, hay PVC, là một polyme nhựa tổng hợp được làm từ monome vinyl clorua. PVC là polymer nhựa tổng hợp được sản xuất nhiều thứ ba trên thế giới. Mỗi năm, có tới 40 triệu tấn PVC được sản xuất.

PVC là một loại nhựa nhiệt dẻo, có nghĩa là nó có thể được nấu chảy và đúc thành nhiều hình dạng và hình thái khác nhau. Polyme này là chất rắn giòn và có màu trắng ở dạng nguyên chất. PVC có hai loại chính: dẻo (PVC hóa dẻo) và cứng (PVC không hóa dẻo). Dưới đây là các thuộc tính của hai dạng PVC:

Để cải thiện tình trạng thiếu độ bền cơ lý của PVC, các nhà sản xuất đã thêm nhiều chất phụ gia nhựa vào hỗn hợp ban đầu. Một số đặc tính của sản phẩm có thể bị ảnh hưởng hoặc quyết định bởi các chất phụ gia, chẳng hạn như chất chống cháy, chất phụ gia hỗ trợ gia công, chất làm dẻo và chất phụ gia chống tia cực tím.

 Khả năng tương thích với nhiều loại phụ gia cũng là một thế mạnh của loại vật liệu này. Tính năng này mang lại cho PVC nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng, ô tô, điện tử và chăm sóc sức khỏe.

2. Nhựa PC là gì?

Polycarbonate (PC) là vật liệu nhựa cứng, bền được làm từ bisphenol A (BPA) và phosgene. Là một loại nhựa nhiệt dẻo, polycarbonate tan chảy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, nhưng nó có thể được làm lạnh trở lại mà không bị giảm chất lượng nhiều.

Polycarbonate mang lại nhiều lợi ích, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Polycarbonate có khả năng truyền ánh sáng giống như thủy tinh, mang lại lợi thế hơn thủy tinh vì nó hoạt động tương tự về mặt quang học nhưng nhẹ và bền hơn đáng kể.

Một tấm polycarbonate bền hơn và chống vỡ gấp 250 lần so với một tấm kính. Do đó, polycarbonate là một lựa chọn lý tưởng để sản xuất hàng tiêu dùng bền và lâu dài, bảo vệ chống lại thời tiết khắc nghiệt, các mảnh vụn bay và sự phá hoại.

Dưới đây là một số tính chất của nhựa PVC, bao gồm:

• Khả năng chống va đập cao
• Độ ổn định tia cực tím và độ trong suốt cao
• Độ chống cháy cao
• Độ bền va đập tốt
• Độ ổn định kích thước tốt
• Tính chất điện tốt
• Trọng lượng nhẹ

Polyme polycarbonate được sử dụng để tạo ra nhiều sản phẩm, đặc biệt là những ứng dụng cần độ trong suốt hoặc khả năng chống va đập. Một số ứng dụng phổ biến của PC là:

• Hàng tiêu dùng
• Điện & Điện tử
• Các thiết bị y tế
• Tấm nhựa và phim ép đùn
• Các thành phần của ô tô
• Đồ bảo hộ
• Ép phun
• Đĩa kỹ thuật số (CD, DVD và Blu-ray)
• Thiết bị chiếu sáng ngoại thất

3. Sự khác biệt giữa PVC và Polycarbonate

PVC và polycarbonate được biết đến với độ bền và tính linh hoạt cao. Tuy nhiên, chúng có những điểm khác biệt rõ ràng khiến chúng phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Chúng tôi đã tổng hợp những khác biệt chính giữa polycarbonate vs PVC bên dưới, bao gồm các đtính chất, khả năng tái chế và tính bền vững, chi phí và ứng dụng của chúng.

3.1. Tính chất

Về thành phần hóa học, PVC là một loại nhựa tổng hợp được tạo nên từ monome vinyl clorua thông qua phản ứng trùng hợp. Nó bao gồm 57% nguyên tử clo và 43% carbon và hydro. Trong khi đó, Polycarbonate được tổng hợp từ bisphenol A và phosgene. Nó bao gồm các nhóm cacbonat.

Công thức hóa học tạo nên sự khác biệt chính về tính chất của PVC và Polycarbonate. PVC là một loại nhựa cứng, giòn, có khả năng chống va đập, độ bền kéo và tính linh hoạt thấp. Polycarbonate là một loại nhựa cứng, bền, có khả năng chống va đập cao, độ bền kéo cao và tính linh hoạt tốt.

Để so sánh nhiệt độ nóng chảy giữa PVC và polycarbonate, PVC có nhiệt độ nóng chảy thấp khoảng 212°C và nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh thấp khoảng 81°C. Nó cũng là một chất dẫn nhiệt kém nên thích hợp cho các ứng dụng cách nhiệt. Polycarbonate có nhiệt độ nóng chảy cao hơn khoảng 225°C và nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao hơn khoảng 147°C. Nó cũng là một chất dẫn nhiệt tốt hơn PVC.

Khi đề cập đến khả năng kháng hóa chất, PVC có khả năng kháng axit, bazơ, muối, chất béo và rượu nói chung rất tốt. Nó không tương thích với các dung môi hữu cơ như hydrocacbon clo hóa, xeton và ete tuần hoàn. Ngược lại, polycarbonate thể hiện khả năng kháng hóa chất tuyệt vời đối với các hợp chất khác nhau như axit, chất oxy hóa, dung dịch muối trung tính và axit, dầu, chất tẩy rửa, hydrocacbon bão hòa, aliphatic và cycloaliphatic, và rượu.

3.2. Khả năng tái chế và tính bền vững

Thành phần chính của polycarbonate là nguyên liệu thô có nền là hydrocarbon. Vì vậy loại vật liệu này có thể tái chế hoàn toàn. Polycarbonate thường được tái chế bằng cách phân loại, cắt nhỏ và rửa sạch trước khi tạo thành hạt nhỏ để tái sử dụng. Quá trình này yêu cầu một số bước phân loại để giảm tạp chất và sự lẫn màu.

Cũng giống như PC, Polyvinyl Clorua ở cả dạng cứng và dẻo cũng có thể tái chế 100% và được phân loại một cách nhanh chóng để có độ tinh khiết cao. Vật liệu này có thể được tái chế theo phương pháp cơ học (quá trình bao gồm các bước nghiền, nấu chảy và đúc lại) hoặc bằng phương pháp hóa học (chuyển đổi chất thải thành các thành phần có thể tái sử dụng bằng quá trình nhiệt phân hoặc thủy phân).

3.3. Giá thành

Trong khi muối và dầu là nguyên liệu thô chính của PVC, thì polycarbonate được sản xuất thông qua một loạt các công đoạn biến đổi các nguồn nguyên liệu gốc hidrocacbon (có nguồn gốc từ dầu mỏ, khí thiên nhiên hoặc than đá) thành nhựa. Do đó, giá PVC và polycarbonate bị ảnh hưởng đáng kể bởi giá dầu thô.

Polycarbonate là vật liệu có chi phí cao vì tính chuyên môn hóa cao và quá trình sản xuất phức tạp. Nó có giá khoảng $2,80 mỗi kg. Ngay cả vật liệu tái chế của nó cũng đắt đỏ, lên tới 1,6 USD/kg.

PVC có thể được mua một cách dễ dàng từ nhiều nhà cung cấp khác nhau vì là một chất có nguồn gốc có thể hoán đổi cho nhau (với các thông số kỹ thuật đã được thiết lập). Giá của hạt UPVC thô là 0,80 - 2,00 USD/kg.

3.4. Ứng dụng

Nhờ các đặc tính tuyệt vời và chi phí phải chăng, PVC là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất. PVC có rất nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như:

• Xây dựng: đường ống, khung cửa sổ, lót mái, nhà kính
• Nội thất: thanh treo rèm, tấm phủ tường, ống vòi
• Bao bì: chai, hộp đựng
• Thiết bị an toàn: găng tay, ủng cao su, nón giao thông
• Linh kiện điện và điện tử: cáp cách điện, ống luồn dây điện

Polycarbonate là vật liệu lý tưởng cho nhiều ứng dụng đòi hỏi độ bền va đập cao, khả năng chịu nhiệt cao và bề mặt bóng như kính, bao gồm:

• Đồ gia dụng: tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, máy trộn thức ăn
•  Ô tô: nội và ngoại thất xe
•  Thi công: nhà nông nghiệp, cửa sổ an ninh, mặt tiền, giếng trời
•  Y tế: dụng cụ phẫu thuật, ống chứa máu, hệ thống phân phối thuốc
•  Lưu trữ thực phẩm: hộp đựng dùng được trong lò vi sóng
•  Viễn thông: linh kiện máy nhắn tin, vỏ điện thoại

 Bài viết này đã chỉ ra những sự khác biệt đáng kể giữa polyvinyl clorua vs polycarbonate. Hai vật liệu này có những đặc tính và ưu điểm riêng giúp chúng phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Sự lựa chọn giữa PVC và PC tùy thuộc vào nhu cầu và yêu cầu cụ thể của các ứng dụng dự định và sự đánh giá cẩn thận về lợi ích và hạn chế của từng loại vật liệu.