Nhựa Polyurethane là vật liệu gì? Ưu điểm và chất liệu của nhựa PU được hình thành như thế nào? Đây là câu hỏi được rất nhiều doanh nghiệp quan tâm. Loại vật liệu đang dần thay thế rất tốt các loại nhựa khác trên thị trường. Tham khảo bài viết dưới đây cùng EuroPlas ngay nhé!
1. Tổng quan nhựa Polyurethane là gì?
Nhựa Polyurethane là vật liệu phổ biến trong rất nhiều ngành công nghiệp chế tạo. Đặc biệt, nhựa PU được ứng dụng linh hoạt vào từng sản phẩm với độ bền bỉ cao. Chính vì vậy, nhựa Polyurethane là gì?
Hợp chất Polyurethane ra đời lần đầu tiên vào giai đoạn năm 1940 tại Thành phố Leverkusen của Đức. Vật liệu dần phổ biến trên khắp Châu u vào giai đoạn 1960
Nhựa PU chính là sản phẩm của sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền cứng của kim loại và sự co dãn ổn định của cao su. Đó chính là lý do vì sao, vật liệu này là thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất các bộ phận máy lớn tại các nhà máy.
Thông tin vật liệu nhựa PU
Hơn thế nữa, độ cứng của nhựa PU có thể tự điều chỉnh được nếu nhà sản xuất thay đổi hàm lượng Isocyanate, Polyol hoặc các chất phụ gia nhựa trong quá trình điều chế.
Đặc biệt, loại vật liệu nhựa Polyurethane đạt đủ tiêu chuẩn sản xuất trong môi trường nhiệt độ cao, nó ước tính khoảng từ âm 40 độ C đến hơn 80 độ C.
Bên cạnh đó, Quá trình chiết xuất và nâng cấp nguyên liệu Polymer sẽ hình thành sự liên kết giữa các đơn vị hữu cơ và carbamate, điều này sẽ hình thành ra nhựa Polyurethane. Tại thị trường Việt Nam, nhựa PU cũng được biết đến với tên gọi cao su nhựa
Tham khảo thêm bài viết: Nhựa là gì? Những điều bạn cần biết về nhựa?
2. Thông số kỹ thuật và phân loại nhựa Polyurethane
Nếu nhựa kỹ thuật POM hay PP có đa dạng chủng loại và đặc tính giống nhau, nhựa Polyurethane chỉ được phân chia làm hai loại chính: Polyether PU cũng như Polyester PU. Đặc biệt, cả hai loại này đều có cấu trúc hóa học không quá khác biệt nhau.
Điểm yếu của loại Polyester PU chính là khả năng chống nước, nhưng tính chất cơ học cũng như khả năng kháng nhiệt lại là điểm mạnh của vật liệu này. Trong khi đó, Khả năng thủy phân và kháng nhiệt độ cao của Polyether PU sẽ tốt hơn Polyester PU rất nhiều. Tuy nhiên, nó sẽ thua Polyester PU trong khía cạnh kháng dầu cùng tính chất cơ học.
Cấu trúc hóa học liên kết chặt chẽ của nhựa PU
EuroPlas sẽ gửi đến quý khách hàng bảng so sánh thông số kỹ thuật của nhựa Polyurethane trong 2 loại Polyether và Polyester:
Tính chất đo lường
|
Loại nhựa Polyether PU |
Loại nhựa Polyester PU |
Tỷ trọng
|
1,15g/cm³
|
1,2g/cm³
|
| Độ bền cứng |
88-92A |
88-92A |
| Mô đun kéo ở mức 300% |
80-100 |
150-170 |
| Tổng sức căng |
200 kgf/cm2 |
520 kgf/cm2 |
| Khả năng mở rộng tối đa |
400% |
600% |
| Sức bền kéo theo thời gian |
80kn/m |
140kn/m |
| Khả năng phục hồi sau va đập |
28% |
30% |
| Độ biến dạng sau nén |
45% |
30% |
| Mất mài mòn Akron |
0,6±2 |
0,08±2 |
Để đa dạng hóa dòng sản phẩm và đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người tiêu dùng, thị trường cũng cung cấp loại NPU kết mạng ngang. Đây là một loại nâng cấp của nhựa PU sở hữu liên kết hóa học theo 3 chiều không gian. Bên cạnh đó, cấu trúc hóa học của chúng cũng chỉ có 2 phần là cứng và mềm.
3. Đặc điểm của chất liệu PU
Nhựa PU có rất nhiều ưu điểm nổi trội so với các loại vật liệu nhựa thông thường. Cụ thể như sau:
- Khả năng chịu mài mòn ổn định theo thời gian: Độ chịu mài mòn của nhựa Polyurethane cao hơn từ 2 - 3 lần so với cao su và các kim loại khác. Đây cũng chính là ưu điểm nổi bật nhất của vật liệu này. Chính vì vậy, chúng được sử dụng như một lớp phủ ổn định trên các bề mặt của đồ vật như các thiết bị gia dụng.
- Khả năng kháng chất lỏng và tạp chất: Các tế bào bên trong nhựa PU có đặc tính trơ với nước. Chính vì vậy, các sản phẩm được làm từ nhựa PU sẽ không bị giãn nở hay hư hỏng khi tiếp xúc với nước trong thời gian dài. Đặc biệt, cấu trúc hóa học khép kín của nhựa Polyurethane không chỉ giúp chúng kháng nước, bụi bẩn từ môi trường mà còn là những tạp chất hóa học lạ. Chính vì vậy, chúng được ứng dụng phổ biến trong thiết kế nội thất và chiếm ưu thế so với các vật liệu như gỗ pallet hạng sang.
Nhựa PU có độ bền và dẻo ổn định
- Khả năng chịu nhiệt: Như đã giới thiệu ở phần đầu, nhựa Polyurethane là một trong những vật liệu có khả năng kháng nhiệt độ rất tốt. Mức nhiệt độ giao động khá lớn từ dưới âm 40 độ C đến hơn 80 độ C. Chính vì vậy, vật liệu được tận dụng trong các ngành công nghiệp nặng hoặc sản xuất những máy công nghiệp lớn như: máy khai thác, máy thủy hoặc máy in.
- Độ bền cứng và đàn hồi của chất liệu PU tốt hơn cao su hay các kim loại thông thường từ 5 - 6 lần. Hơn thế nữa, chúng còn có khả năng liên kết rất tốt với các chất phụ gia nhựa để gia tăng độ cứng. Chính vì thế, nhựa PU có thể hoàn toàn chịu được áp lực lớn và ứng dụng hoàn hảo để làm lốp xe đua.
Ngoài ra, nếu chúng ta so sánh với Epoxy về khả năng chống tia cực tím của mặt trời, nhựa PU tốt hơn rất nhiều lần. Trong quá trình tiếp xúc dài với tia cực tím mạnh, nhựa Polyurethane không xảy ra hiện tượng ố vàng hay đổi màu. Đặc biệt, bạn sử dụng nhựa PU như một lớp phủ ngoài thiết bị, điều này sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí bởi vì độ bền cứng và chất lượng của vật liệu nhựa.
4. Nhược điểm của chất liệu nhựa PU
Mặc dù nhựa Polyurethane sở hữu nhiều ưu điểm từ chất lượng đến giá thành phù hợp, chúng cũng tồn tại một vài những khuyết điểm trong suốt quá trình thi công. Cụ thể như sau:
Đầu tiên, EuroPlas sẽ nói về mùi của nhựa PU. Chúng sẽ tỏa ra mùi hơi khó ngửi, khá nồng khi chúng bị thi công ở dạng lỏng. Đó chính là lý do vì sao các nhà mày yêu cầu công nhân điều chế nhựa PU cần phải trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ cũng như lắp đặt các hệ thống máy khử mùi, lọc khí bởi vì chúng ta sẽ xuất hiện tình trạng nhức đầu và chóng mặt nếu bạn tiếp xúc với mùi này trong thời gian dài. Mùi của nhựa PU sẽ hoàn toàn biến mất khi chúng chuyển đổi trạng thái sang dạng rắn.
Nhựa PU tỏa ra mùi khó chịu khi bị nóng chảy
Thứ hai, các vấn đề liên quan đến môi trường. Cũng giống như những loại vật liệu nhựa khác, nhựa PU cũng có những tác động khá nhỏ lên môi trường khi bạn đốt hoặc nấu chảy chúng. Điều này cũng ảnh hưởng đến chất lượng của bầu khí quyển. Chính vì thế, những đơn vị sản xuất hoặc điều chế nhựa Polyurethane đều phải có đầy đủ thủ tục pháp lý được cấp bởi các cơ quan chính phụ và bộ ngành liên quan.
Thứ ba, quá trình sản xuất nhựa PU yêu cầu công nhân có kỹ thuật và trình độ khá cao. Bạn có thể thao tác tốt với những máy chuyên dụng và kiểm soát được chất lượng của vật liệu. Ngoài ra, bạn có thể ước tính được hàm lượng của các phụ gia và điều chỉnh chúng sao cho phù hợp nhất với nhựa PU.
Mặc dù, nhựa Polyurethane có khả năng kháng nước và chống ẩm, bạn cũng hạn chế để chúng tiếp xúc với nước khi vật liệu đang ở dạng lỏng bởi vì chất lượng cũng sẽ bị ảnh hưởng sau khi chúng chuyển sang dạng rắn.
5. Ứng dụng của nhựa Polyurethane
Những điểm yếu của PU không ảnh hưởng quá nhiều đến chất lượng và sự phổ biến của vật liệu này trong sản xuất.
- Ứng dụng trong ngành xây dựng: Nhựa PU là vật liệu có thể thay thế cho gỗ trong thiết kế nội thất. Chúng có khả năng chống ẩm, kháng nước, vì vậy nó sẽ hạn chế tối đa tình trạng mối mọt tấn công gây ra ẩm mốc. Bên cạnh đó, giá thành cũng rẻ hơn gỗ tự nhiên rất nhiều. Đặc biệt, độ bền và khả năng chống tia cực tím sẽ gia tăng tuổi thọ sản phẩm và đảm bảo an toàn cho công trình nhà ở. Điều này cũng giảm thiểu lượng nhiệt trong nhà và tạo cảm giác thông thoáng.
Ứng dụng của nhựa PU trong sản xuất công nghiệp
- Ứng dụng trong ngành điện tử: Đặc tính của nhựa PU có thể cách điện và kháng nước, vì vậy chúng được sử dụng như lớp phủ bên ngoài các thiết bị điện. Ngoài ra, vật liệu này cũng rất phổ biến với các hệ thống cáp điện ngầm. Khả năng chịu nhiệt ổn định cũng giúp nhựa PU loại bỏ phần lớn các tác động từ môi trường.
- Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô: Bởi vì độ co giãn và độ bền kéo cùng khả năng chống mài mòn, nhựa PU được sử dụng để sản xuất các loại lốp xe, đặc biệt là các dòng xe đua. Chúng có thể vận hành ổn định trên mặt đường trong thời gian dài và dưới tác động của nhiệt độ cao cùng sự ma sát lớn.
- Ứng dụng trong ngành thời trang: nhựa PU có thể được điều chế và tạo thành những sợi nhỏ. Sau đó, chúng được kết hợp với nylon để sản xuất quần áo, yếu tố này sẽ giúp quần áo trở nên mềm mại, mỏng nhẹ và thoáng khí. Không những thế, quần áo được kết hợp với nhựa PU dạng sợi sẽ có tính co giãn tốt và hạn chế những tác động từ môi trường cũng như không ảnh hưởng đến da.
Ứng dụng nhựa PU trong ngành sản xuất ô tô
- Ứng dụng tốt trong ngành xây dựng: Hiện nay, với sự phát triển của các thiết bị hiện đại, nhựa PU được sản xuất ở dạng dẻo thành các sản phẩm như: thảm lót sàn, giường ngủ. Bên cạnh đó, chúng cũng được tạo thành các vật liệu nhân tạo như giả gỗ để bảo vệ môi trường và tiết kiệm chi phí.
Cuối cùng, các thanh nhựa PU thích hợp sản xuất các sản phẩm ống kim loại, lò xò hay máy dập và cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp khai thác mỏ, luyện kim
6. Giới thiệu sản phẩm phụ gia nhựa tại EuroPlas
Phụ gia nhựa chính là những dưỡng chất thiết yếu được thêm vào vật liệu nhựa trong suốt quá trình chế tạo. Những phụ gia này sẽ hình thành những đặc tính mong muốn như: độ bền, độ giãn nở hay độ kháng ma sát. Chính vì vật, phụ gia nhựa giúp cải thiện triệt để quá trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Ví dụ, nhựa PU kết hợp với phụ gia sẽ cải thiện độ bền và khả năng chịu nhiệt độ cao.
Phụ gia nhựa chống tia UV tại EuroPlas
Các dòng phụ gia nhựa tại EuroPlas được kiểm định kỹ càng trước khi sản xuất ra thị trường. Europlas cung cấp đa dạng các phụ gia nhựa như sau:
+ Phụ gia nhựa khử mùi.
+ Phụ gia nhựa hút ẩm
+ Phụ gia nhựa chống cháy
+ Phụ gia chống tia UV 
Phụ gia nhựa khử mùi tại EuroPlas
Bài viết đã cung cấp đầy đủ thông tin về nhựa Polyurethane. Đây vẫn là một trong những loại vật liệu được ưa chuộng nhất và mang lại nhiều lợi ích cho công nghiệp và đời sống. Phần tiếp theo EuroPlas sẽ giúp bạn giải đáp câu hỏi: Nhựa PU có độc hại không? Hãy tiếp tục theo dõi chúng tôi để cập nhật những tin tức mới nhất về sản phẩm nhựa và các tin tức liên quan nhé.