Blog

Nếu là một nhà sản xuất thành phẩm nhựa, hẳn bạn đã từng nghe đến cái tên compound nhựa kỹ thuật. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu khái niệm, tính chất, ứng dụng và một số loại compound nhựa kỹ thuật phổ biến.

Đọc thêm:

- 6 compound nhựa kỹ thuật PP cho ngành công nghiệp ô tô

- Nhựa kỹ thuật ABS và những ứng dụng phổ biến

- 5 dòng nhựa kỹ thuật chuyên dụng cho sản xuất các chi tiết cơ khí, máy móc kỹ thuật

- Nhựa kỹ thuật được ứng dụng trong sản xuất đồ gia dụng như thế nào?

1. Compound nhựa kỹ thuật là gì?

Compound nhựa kỹ thuật (tiếng Anh là engineering plastic compound hoặc polymer compounding) là hợp chất bao gồm nhựa nguyên sinh, chất tạo màu và các chất gia cố giúp nâng cao đặc tính mong muốn của thành phẩm nhựa. Từ “compound” ở đây có nghĩa là “hợp chất”.

Đọc thêm: Nhựa là gì? Những điều bạn cần biết về nhựa

Compound nhựa kỹ thuật có ưu điểm gì? Ngày này, compound nhựa kỹ thuật rất được ưa chuộng trong sản xuất các sản phẩm/chi tiết kỹ thuật do tính chất “all-in-one” của nó. Có nghĩa là, nhà sản xuất sẽ không phải trộn thêm bất kỳ phụ gia nào vào nguyên liệu mà chỉ cần dùng duy nhất compound nhựa kỹ thuật để tạo ra thành phẩm. 5 đột phá nhựa kỹ thuật compound đem lại cho doanh nghiệp bao gồm:

- Thiết kế riêng cho từng thành phẩm
- Đầy đủ tính năng trong một vật liệu duy nhất
- Nâng cao chất lượng thành phẩm
- Nâng cao năng suất
- Tiết kiệm chi phí

Thông thường, mỗi sản phẩm kỹ thuật sẽ có 1 công thức compound nhựa tương ứng riêng và có tính tùy biến cao. Đây là nhược điểm của compound nhựa kỹ thuật. Vì tùy biến yêu cầu nhà sản xuất bỏ nhiều thời gian và tâm sức nghiên cứu công thức, nên giá thành của compound nhựa kỹ thuật chắc chắn sẽ cao hơn so với các loại nguyên liệu nhựa khác. Chưa kể, nếu bạn muốn mua sản phẩm từ các nhà cung cấp compound nhựa kỹ thuật ở nước ngoài, việc trao đổi và thử mẫu sẽ gặp nhiều bất lợi do khoảng cách địa lý.

2. Các đặc tính của compound nhựa kỹ thuật

Sản phẩm compound nhựa kỹ thuật được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn kỹ thuật như sau: 
- Hệ số giãn nở nhiệt thấp 
- Dẫn điện 
- Độ cứng cao 
- Độ bền va đập cao 
- Ổn định kích thước tốt 
- Nâng cao nhiệt độ biến dạng do nhiệt 
- Cải thiện tính chống trầy, chống xước 
- Hấp thụ độ ẩm thấp 
- Chống cháy UL94 V0, V1, V2

Để đạt được những đặc tính như trên các chủng loại nhựa kỹ thuật (POM, PBT, SAN, SAN, ABS, PC, HIPS, GPPS…) sẽ được phối trộn với các phụ gia và chất độ gia cường như sau: 
- Khoáng Talc với độ tinh khiết cao 
- Bột Bari Sulfacte (BaSO4) 
- Đất sét với kích thước nano 
- Hạt gốm 
- Hạt/ sợi thủy tinh - Carbon black dẫn điện- Phụ gia chống cháy có hoặc không có halogen 

3. Các ứng dụng của compound nhựa kỹ thuật

- Sản phẩm công nghiệp: Bánh răng, bạc đạn, đai truyền động, bánh cuộn, đầu nối ống nước, thiết bị cầm tay.
- Sản phẩm điện / điện tử: Linh kiện máy tính, bánh răng máy văn phòng OA, linh kiện điện gia dụng, linh kiện máy ảnh
- Sản phẩm dân dụng: Đồng hồ, dây kéo, chi tiết xe em bé, linh kiện phòng tắm, thanh ray cửa sổ.
- Linh kiện xe hơi / xe máy: Van điều chỉnh khí thải, mốc khóa, nắp thùng xăng, linh kiện chế hòa khí, linh kiện gạt nước, bảng dẫn dây điện, tổ hợp bánh răng.
- Dụng cụ thể thao: Xe đạp, dụng cụ thể hình, linh kiện xe đi biển
- Ứng dụng trong xe máy, dụng cụ khí động, linh kiện máy, linh kiện có độ cứng cao co rút thấp, linh kiện công nghiệp chịu va đập nhiệt độ làm việc thấp, bề mặt bóng trơn, linh kiện công nghiệp co rút thấp, linh kiện công nghiệp có độ bền cao, chịu mài mòn

Đọc thêm:
- Ứng dụng quan trọng của hạt nhựa kỹ thuật compound trong sản xuất ô tô
- 6 ứng dụng phổ biến của compound trong ngành điện, điện tử

4. Các compound nhựa kỹ thuật thông dụng

4.1. Compound nhựa kỹ thuật PP

a. Compound nhựa PP sợi thủy tinh (glass fiber)

Đây là sản phẩm compound nhựa PP được gia cố với sợi thủy tinh tỷ lệ 30 - 40%. Việc thêm sợi thủy tinh vào nguyên liệu nhựa sẽ giúp gia tăng những đặc tính sau:
- Tăng độ cứng sản phẩm 
- Giảm sự co ngót của sản phẩm 
- Tăng cường lực cho nền nhựa PP 
- Tăng khả năng chịu nhiệt sản phẩm 
- Chịu va đập tốt 

Sợi thủy tinh

Ứng dụng của compound PP sợi thủy tinh bao gồm: Ngành ôtô và xe máy, ngành điện gia dụng, ngành bàn ghế…

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP sợi thủy tinh

b. Compound nhựa PP hạt thủy tinh (glass beads)

Ứng dụng của compound PP hạt thủy tinh bao gồm: Ngành nội thất ô tô, ngành thiết bị gia dụng, ngành trang trí nội thất bàn ghế…

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP hạt thủy tinh

c. Compound nhựa PP bột Talc

Sử dụng bột talc trong nhựa nhiệt dẻo cho ta những kết quả sau:
- Tăng độ cứng và modul uốn
- Tăng độ bền uốn
- Giảm khuynh hướng rão khi nhiệt độ tăng dần
- Cải thiện nhiệt độ biến dạng nhiệt và ổn định kích thước
- Cải thiện độ co ngót, ít cong vênh, hệ số dãn nở nhiệt thấp
- Dẫn nhiệt tốt
- Tăng độ cứng bề mặt khuôn.

Tuy nhiên sử dụng talc trong như nhiệt dẻo có những bất lợi sau:
- Giảm ứng suất kéo và độ dãn dài tại điểm đứt
- Giảm độ bền va đập mẫu có khía, tăng độ giòn
- Chỉ số chảy của hỗn hợp thấp
- Gia cường không đẳng hướng và co ngót
- Làm chuyển màu của vật liệu composite,  phụ thuộc vào màu của talc sử dụng.
- Không thích hợp sử dụng cho thực phẩm (có amiang, kim loại nặng)
- Sản phẩm tinh khiết có giá cao
- Ảnh hưởng đến chất ổn định nhiệt trong một số loại nhựa.

Hạt nhựa PP compound kỹ thuật 20% Bột talc và phụ gia thường được ứng dụng vào sản xuất các chi tiết xe máy và oto, các sản phẩm đòi hỏi độ định hình tốt, chịu nhiệt cao (120-130oC) trong thời gian dài.

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP Talc

Feature	Method	Units	PP 20 T	PP 30T	PP 40T
Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)	D 1238	g/10 min	4.3	4.2	3.9
Density	D 792	g/cm³	1.032	1.130	1.196
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	25.24	29.80	30.03
Elongation at Break (a)	D 638	%	3 - 5	3 - 5	3 - 5
Flexural Modulus	D 790	MPa	1628.8	1952.7	2087.1
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	17.303	15.442	15.269
Deflection Temperature under Load at 0.455 MPa (b)	D 648	ºC	110	130	140
Mold shrinkage	50x70x3 mmt	%	0.3 – 0.6	0.3 – 0.6	0.3 – 0.6
Flammability	UL 94		HB
Hardness RockWell		HRR	65	70	84

d. Compound nhựa PP BaSO4

Đây là sản phẩm compound nhựa PP được gia cố với BaSO4 tỷ lệ 30-50%. Các đặc tính của compound nhựa PP BaSO4 là:
- Tăng độ bóng của sản phẩm 
- Tăng độ cứng sản phẩm 
- Tăng độ định hình sản phẩm
- Tăng nhiệt độ biến dạng 
- Giảm độ co ngót sản phẩm

Sản phẩm được ứng dụng để sản xuất thiết bị vệ sinh, sản phẩm nhựa ngành cơ điện như nồi cơm điện, thiết bị lọc nước, máy hút bụi…

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP BaSO4

Feature	Method	Units	PP 20B	PP 30B	PP 40B
Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)	D 1238	g/10 min	14.2	13.9	13.3
Density	D 792	g/cm³	1.037	1.150	1.283
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	25.98	20.69	24.43
Elongation at Break (a)	D 638	%	3 - 5	3 - 5	3 - 5
Flexural Modulus	D 790	MPa	1075.6	1151.1	1201.1
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	15.588	18.810	16.084
Deflection Temperature under Load at 0.455 MPa (b)	D 648	ºC	88	96	97
Mold shrinkage	50x70x3 mmt	%	0.3 – 0.6	0.3 – 0.6	0.3 – 0.6
Flammability	UL 94		HB	HB	HB
Hardness RockWell		HRR	72	60	49

e. Compound nhựa PP Carbon Black Conductive

Đây là sản phẩm nhựa kỹ thuật PP phối trộn cùng hạt carbon black conductive. Loại compound nhựa kỹ thuật này có những đặc tính sau:
- PP-H với độ dẫn điện được cải thiện.
- Điện trở suất ≤ 106 Ω,
- Điện trở suất bề mặt ≤ 106 Ω.
- Độ ổn định cao hơn so với PP tiêu chuẩn

 

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP Carnon Black Conductive

Feature	Method	Units	PP 20C
Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)	D 1238	g/10 min	20
Density	D 792	g/cm³	0.98
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	18
Elongation at Break (a)	D 638	%	5-7
Flexural Modulus	D 790	MPa	1417
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	11
Deflection Temperature under Load at 0.455 MPa (b)	D 648	ºC	101
Volume resistivity Surface resistivity	IEC 60093	Ω•cm  Ω	104 - 106
Flammability	UL 94		HB
Hardness RockWell		HRR	72.2

f. Compound nhựa PP chống cháy

Sản phẩm compound chống cháy: được pha trộn nhựa nền PP  với các phụ gia chống cháy, các cấp độ chống cháy theo tiêu chuẩn UL 94: V0, V1 và V2.  

Trong dòng sản phẩm chống cháy phân ra 2 loại: 
- Hệ chống cháy Halogen: Clo, Brom
- Hệ chống cháy non Halogen: Mg(OH)2, Al(OH)3, Sb2O3, Phosphorous. 

Bạn có thể đọc thêm về Các loại chất chống cháy không chứa halogen phổ biến cho nhựa.

Hợp chất nhựa kỹ thuật PP chống cháy được ứng dụng trong ngành điện tử, công nghiệp, và những sản phẩm cần chống cháy. 

Bảng thông số kỹ thuật của compound PP chống cháy

Feature	Method	Units	PP FRV0
Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)	D 1238	g/10 min	6
Density	D 792	g/cm³	1.24
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	23
Flexural Modulus	D 790	MPa	1586
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	43
Flammability	UL 94		V0

4.2. Compound nhựa kỹ thuật ABS

Hợp chất ABS là Acrylonitrile Butadiene Styrene mang lại đặc tính chịu va đập cao, ổn định nhiệt, ổn định kích thước và chống trầy xước tốt.

Đặc tính:
- Đặc tính tác động cao
- Ổn định nhiệt và kích thước tốt
- Chống trầy xước tốt
- Đặc tính cách điện tốt 
- Nhiệt độ hoạt động tối đa +180 °F Ứng dụng: Các bộ phận có độ bền va đập cao, miếng đệm, con lăn, nguyên mẫu, công nghiệp điện tử.

a. Compound nhựa ABS chống cháy

Sản phẩm compound chống cháy: được pha trộn nhựa nền ABS  với các phụ gia chống cháy, các cấp độ chống cháy theo tiêu chuẩn UL 94: V0, V1 và V2.  

Trong dòng sản phẩm chống cháy phân ra 2 loại: 
- Hệ chống cháy Halogen: Clo, Brom
- Hệ chống cháy non Halogen: Mg(OH)2, Al(OH)3, Sb2O3, Phosphorous. 

Bảng thông số kỹ thuật của compound ABS chống cháy

Feature	Method	Units	ECP ABS 1001V2	ECP ABS1001V0
Melt Flow Rate (200°C/5 kg)	D 1238	g/10 min	5	25
Density	D 792	g/cm³	1.2	1.22
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	40	38
Elongation at Break (a)	D 638	%	3 – 5%	3 – 5%
Flexural Modulus	D 790	MPa	2340	2000
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	210	130
Deflection Temperature under Load at 1.8 MPa (b)	D 648	ºC	81	75
Flammability	UL 94		V2	V0

b. Compound nhựa ABS sợi thủy tinh

Compound ABS GF là sản phẩm compound nhựa ABS với sợi thủy tinh để gia cường cho nhựa nền ABS, giúp tăng độ cứng và nhiệt độ biến dạng HDT, nhiệt độ biến mềm VICAT. 

Ứng dụng chủ yếu của sản phẩm compound này trong các lĩnh vực:
- Thiết bị điện tử, máy in và hộp mực máy in. 
- Thiết bị dân dụng đòi hỏi độ cứng cao và giá thành hạ. 
- Một số chi tiết trong ngành ô tô, xe máy….

Bảng thông số kỹ thuật của compound ABS sợi thủy tinh

Feature	Method	Units	ABS 20 GF	ABS 30 GF
Melt Flow Rate (200°C/5kg)	D 1238	g/10 min	1.65	1.158
Density	D 792	g/cm³	1.63	1.204
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	40.81	33.81
Elongation at Break (a)	D 638	%	2 - 3	2 - 3
Flexural Modulus	D 790	MPa	3376.2	4603.12
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	22.550	21.470
Deflection Temperature under Load at 0.455 MPa (b)	D 648	ºC	97.4	98
Flammability	UL 94		HB	HB
Hardness RockWell		HRR	106	105

4.3. Compound nhựa kỹ thuật PC sợi thủy tinh

Compound nhựa PC với  sợi thủy tinh cho các đặc điểm: 
- Tăng độ cứng bề mặt 
- Kháng va đập tốt
- Tính chất nhiệt tốt

Ứng dụng của sản phẩm bao gồm 
- Linh kiện máy tính, bánh răng máy văn phòng OA, linh kiện điện gia dụng, linh kiện máy ảnh.
- Linh kiện công nghiệp co rút thấp, linh kiện công nghiệp có độ bền cao, chịu mài mòn.

Bảng thông số kỹ thuật của compound PC sợi thủy tinh

Feature	Method	Units	PC 20GF	PC 30GF
Melt Flow Rate (300°C/1.2kg)	D 1238	g/10 min	91.98	136.56
Density	D 792	g/cm³	1.070	1.157
Tensile Strength at Break (a)	D 638	MPa	23.78	46.16
Elongation at Break (a)	D 638	%	3 - 5	3 - 5
Flexural Modulus	D 790	MPa	4442.8	6343.8
Izod Impact Strength (b)	D 256	J/m	25.233	35.368
Deflection Temperature under Load at 1.8 MPa (b)	D 648	ºC	124.2	124.7
Flammability	UL 94		HB	HB
Hardness RockWell		HRR	116	105