Trong bài trước tại đây và tại đây, pg nổ hũ đổi thưởng Chemicals đã giới thiệu tới các bạn tổng quan về phụ gia ngành nhựa: Phụ gia nhựa là gì? Tại sao phải sử dụng phụ gia? Tầm quan trọng của phụ gia cũng như cung cấp thông tin sơ lược về một số phụ gia được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất nhựa.

Trong bài này, chúng ta hãy cùng đi sâu tìm hiểu về Phụ gia tăng trơn hay còn gọi là Phụ gia bôi trơn – một trong những phụ gia được sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất các sản phẩm nhựa để hiểu thêm về phụ gia này, mục đích sử dụng cũng như công năng hoạt động như thế nào.

Tại sao cần phải sử dụng đến phụ gia tăng trơn trong sản xuất nhựa?

Trong quá trình gia công sản xuất, vật liệu polymer sẽ phát sinh ma sát. Ma sát này bao gồm: ma sát nội là ma sát giữa polymer và polymer (tức giữa các phân tử với nhau), ma sát ngoại là ma sát giữa polymer và thành thiết bị: ma sát giữa polymer với bề mặt trục vít, bề mặt khuôn tạo hình, bề mặt hệ thống dẫn hướng…

Những ma sát nêu trên sẽ tạo thành những tác động có hại trong quá trình gia công: làm suy giảm tính chất của nhựa, biến dạng, đứt gãy sản phẩm, giảm đặc tính quang học, giảm lực, ảnh hưởng đến ngoại quan của sản phẩm đồng thời phát sinh năng lượng không kiểm soát, gây ra mất kiểm soát chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, ma sát còn làm nặng máy, giảm tốc độ của máy, tiêu hao nhiều điện năng hơn cho thiết bị khiến tổn hao năng lượng lớn, tăng chi phí gia công… 

Chính vì vậy, trong sản xuất nhựa ta cần sử dụng đến phụ gia tăng trơn, vai trò của phụ gia này là nhằm giảm các ma sát nội và ma sát ngoại nói trên, tạo thành một lớp đệm trơn trượt trên bề mặt nhằm giúp giảm thiểu các tác động có hại phát sinh trong quá trình gia công sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động của phụ gia tăng trơn:

Phụ gia tăng trơn đóng vai trò như một lớp đệm linh động giữa các phân tử polymer với nhau và giữa polymer với thành thiết bị. 

Để giảm ma sát nội, chúng phải có ái lực với phân tử polymer đủ lớn, để có thể xâm nhập vào các cấu trúc hạt và giải phóng cấu trúc này. Chúng tạo thành một lớp đệm giữa các phân tử polymer hay giữa các cấu trúc hạt, giúp giảm ma sát giữa các phân tử polymer.

Để giảm ma sát ngoại, chúng phải có tính di hành nhanh ra bề mặt của polymer và dòng chảy của polymer. Đồng thời chúng có ái lực liên hết với bề mặt kim loại, và sớm bao phủ bề mặt kim loại thành một lợp đệm giảm ma sát.

Phụ gia tăng trơn thường là các chất có kích thước phân tử thấp, hệ số ma sát thấp và nhiệt độ chảy của chúng cũng thấp. Chúng dễ dàng di hành ra bề mặt ngoài của sản phẩm ngay sau quá trình gia công và hình thành một lớp đệm trượt thuận lợi trên bề mặt sản phẩm, nhờ vậy mà sản phẩm trượt thuận lợi trên các bề mặt tiếp xúc.

Phụ gia tăng trơn có thể ảnh hưởng đến quá trình in ấn trên sản phẩm.

Phân loại phụ gia tăng trơn:

Dựa vào bản chất, phụ gia tăng trơn được chia thành 02 loại: phụ gia tăng trơn nội và phụ gia tăng trơn ngoại.

3.2. Phụ gia tăng trơn nội: 

Chất bôi trơn nội là chất len lỏi vào các cấu trúc cầu, giúp cho các phân tử polymer trượt thuận lợi. Chất này có tính hoà tan và có đặc điểm giống như chất hoá dẻo cho polymer. Do đó, chúng giúp hạn chế sự ma sát giữa các mạch hay các đoạn mạch cao phân tử. Ngăn nhựa nóng chảy dưới xúc tác của nhiệt. 

Hoạt động chính của chất này là để hạn chế ma sát giữ mạch hay các đoạn mạch cao phân tử bên trong nhựa.

3.2. Phụ gia tăng trơn ngoại: 

Chất bôi trơn ngoại là chất chỉ có thể len vào khe hở của các cấu trúc cầu hay giữa polymer và bề mặt kim loại. Chất này giúp trượt giữa các thể cầu một cách thuận lợi đóng vai trò rất quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình dẻo hóa polymer.

Chất phụ gia này có vai trò chính là ngăn sự bám dính giữa chất dẻo với bề mặt trong nòng xylanh, bề mặt trục vít và khuôn trong quá trình bơm nhựa vào khuôn, tránh tình trạng nhựa bị dính vào khuôn trong quá trình tạo hình

Công dụng của phụ gia tăng trơn

Là phụ gia được sử dụng thường xuyên trong công nghiệp sản xuất nhựa, chúng ta hãy tìm hiểu nguyên nhân vì phụ gia tăng trơn lại được ưa chuộng đến vậy.  Đó là bởi:

4.1. Cải thiện tình trạng tổn hại bề mặt nhựa trong quá trình gia công

Phụ gia tăng trơn cải thiện đáng kể tình trạng bề mặt bị tổn hại trong quá trình gia công. Khi gia công thành phẩm, lực ma sát tạo thành những vết trầy, ảnh hưởng đến ngoại quan. Trong một số trường hợp gây ra nứt gãy, biến dạng sản phẩm. Hạt phụ gia tăng trơn sẽ giúp tăng độ trơn, bóng, thành phẩm sản xuất có tính thẩm mỹ hơn. 

4.2. Thành phẩm ổn định và dễ gia công

Sản phẩm nhựa có sử dụng phụ gia giúp tăng trơn có độ ổn định, bề mặt đẹp, có tính thẩm mỹ cao và dễ dàng gia công. Chính nhờ điểm này mà các sản phẩm như màng PE/PP, bao bì, ngành nhuộm… đều ưa chuộng và ứng dụng rộng rãi.

4.3. Hỗ trợ các tính năng khác của nhựa thành phẩm

Phụ gia tăng trơn có độ linh hoạt và khả năng phân tán cao. Do đó, nhà sản xuất ít bị tiêu hao năng lượng và hao mòn thiết bị vì ma sát. Ngoài ra, lớp bao phủ bên ngoài trơn, bóng tạo điều kiện tốt cho thành phẩm chống chọi với các tác động bất lợi từ bên ngoài môi trường.

Một số phụ gia tăng trơn phổ biến

5.1. Các Acid Amides

• Amide bậc 1: Erucamide; Oleamide; Stearamide,…;
• Amide bậc 2: Ethylene Bis(Stearamide); Ethylene Bis(Oleamide),…

5.2. Các Acid Esters

• PEMS: Polyethylene MonoStearate;
• PEDS: Polyethylene DiStearate;
• GMS: Glycerol MonoStearate;
• GMO: Glycerol MonoOleate;
• Montan Wax (Cas.: 8002-53-7);
• Stearyl Stearate;
• Distearyl Phthalate.

5.3. Các Acid béo

• Acid béo no: Lauric (C12); Myristic (C14); Palmitic (C16); Stearic (C18);
• Acid béo không no: Oleic (C18); Erucic.

5.4. Hợp chất cơ kim của a-xít béo: Thường là các hợp chất của Calcium (Ca); Magnesium (Mg); Barium (Ba); Chì (Pb); Kẽm (Zn);… của các acid béo (phổ biến nhất là acid stearic).

5.5. Các hợp chất hydrocarbon

• Paraffin: Hydrocarbon mạch thẳng no;
• Napthanic: Hydrocarbon mạch vòng no;
• Aromatic : Hydrocarbon có nhân thơm.

Trên đây là những kiến thức tổng quan về phụ gia chất ổn định nhiệt trong công nghiệp sản xuất nhựa, pg nổ hũ đổi thưởng Chemicals hy vọng bài viết này sẽ hữu ích đối với các bạn.

Đừng quên pg nổ hũ đổi thưởng Chemicals chúng tôi luôn sẵn sàng cung cấp các loại hóa chất công nghiệp chất lượng cao, được nhập khẩu với đầy đủ chứng nhận chất lượng sản phẩm.