Tổng quan về compound nhựa kỹ thuật

Nội dung bài viết

expand_more

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”.

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 
Glass fiber

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

Feature

Method

Units

PP 20 GF

PP 30GF

PP 40GF

Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)

        D 1238

g/10 min

5

4

3

Density

      D 792

g/cm³

1.033

1.104

1.191

Tensile Strength at Break (a)

D 638

MPa

50

67

75

Elongation at Break (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

Flexural Modulus

D 790

MPa

4078.2

5077.0

6055.1

Izod Impact Strength (b)

D 256

J/m

14.156

19.094

20.304

Deflection Temperature

under Load at 0.455 MPa (b)

D 648

ºC

117

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


53

65

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

Đây là sản phẩm compound nhựa PP được gia cố với hạt thủy tinh tỷ lệ 30-50%. 

Hạt thủy tinh được sử dụng làm chất độn cho cả nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Ưu điểm của chúng là: có cùng hình dạng, trong suốt, kháng nén ép, ổn định nhiệt cao. Các ưu điểm này do hình dạng cầu của nó. Chúng giống như những trái banh lăn trên trục, làm giảm khả năng chảy của dòng polymer nên có thể sử dụng được nhiều như chất độn. Ngoài ra, nó cũng có thể cải thiện ứng suất cơ dưới tác dụng của tải. Do hạt cầu có bề mặt nhỏ nhất ở thể tích cho trước nên lực trượt giữa polymer và chất độn thấp.

Nhựa gia cường sợi thủy tinh có tính co ngót không đẳng hướng, theo phương ngang thấp hơn phương thẳng góc. Ngược lại, độn thủy tinh có tính đẳng hướng, vật liệu co ngót đều theo các phương.
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

Feature

Method

Units

PP 20 GB

PP 30 GB

PP 40 GB

Melt Flow Rate (230°C/2.16kg)

        D 1238

g/10 min

5.1

5.2

5

Density

      D 792

g/cm³

1.027

1.105

1.188

Tensile Strength at Break (a)

D 638

MPa

16.15

16.20

15.45

Elongation at Break (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

Flexural Modulus

D 790

MPa

1040.8

1215.2

1392.06

Izod Impact Strength (b)

D 256

J/m

17.643

16.399

15.722

Deflection Temperature

under Load at 0.455 MPa (b)

D 648

ºC

102.2

110.2

115.2

Mold shrinkage

50x70x3 mmt

%

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

Flammability

UL 94


HB



Hardness RockWell


HRR

45

46

52

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.
PP Talc applications

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. 

ABS flame retardant compound applications

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.

PC GF compound applications

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

Tin tức khác
Những điều bạn cần biết về các loại PBT GF

Như bạn đã biết, việc tìm hiểu sâu hơn về dòng PBT GF là rất quan trọng. Là một trong những biến thể PBT được ứng dụng rộng rãi nhất, sản phẩm này cung cấp nhiều tính năng chuyên biệt, đáng được khám phá thêm. Chúng ta hãy xem kỹ hơn về một số loại chính qua bài viết này.

Hạt nhựa tái sinh là gì
Hạt nhựa tái sinh là vật liệu phổ biến của ngành dệt và ép. Góp phần quản lý chất thải, giảm thiểu rác thải sinh học, bảo vệ môi trường. Cùng EuroPlas khám phá ngay định nghĩa, phân loại và ứng dụng của hạt nhựa tái sinh nhé!
Tương lai của sợi Nylon: Những xu hướng và cải tiến mới nổi
Sợi Nylon từ lâu đã trở thành chủ chốt trong in 3D nhờ những đặc tính độc đáo. Cùng khám phá các động lực thúc đẩy xu hướng và cải tiến mới trong chất liệu này. 
 
PEKK vs PEEK: Những điểm khác biệt bạn cần biết
Giữa PEKK và PEEK thường có nhiều điểm khác biệt dễ bị bỏ qua. Hiểu rõ các đặc tính riêng biệt này giúp lựa chọn giải pháp sản xuất phù hợp và hiệu quả hơn.
 
Tất cả những gì bạn cần biết về nhựa PEKK
Có bao giờ bạn thắc mắc tại sao nhựa PEKK nổi bật so với các vật liệu khác không? Cùng giải mã tại sao PEKK lại tương thích cho nhiều lĩnh vực đến vậy.
arrow_upward