Phthalate - Chất hóa dẻo hay còn được gọi là 'chất làm dẻo' được ứng dụng phổ biến trong sản xuất các vật dụng chuyên dùng trong đời sống hiện nay. Cùng Hóa Chất Sapa tìm hiểu về Chất hóa dẻo trong bài viết dưới đây nhé!
Chất hóa dẻo (Phthalates) là gì?
- Chất hóa dẻo, hay còn gọi là plasticizers, là các hợp chất hóa học được thêm vào các loại polymer để làm tăng tính linh hoạt, đàn hồi và dễ uốn dẻo của chúng. Trong số các chất hóa dẻo, phthalates là một nhóm phổ biến nhất. Phthalates là este của phthalic acid, và chúng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm nhựa, đặc biệt là trong sản xuất polyvinyl chloride (PVC).
- Chất hóa dẻo là những chất khi cho vật liệu làm tăng độ mềm dẻo của vật liệu. Chất hóa dẻo được sử dụng nhiều khi gia công các vật liệu polymer. Hàm lượng chất hóa dẻo thường từ 35-50%. Chất hóa dẻo thường là este của các hợp chất hữu cơ như Di-Octyl Phthalate (DOP), Dioctyl Terephthalate (DOTP).
- Chất hóa dẻo làm giảm nhiệt độ thủy tinh hóa thời gian và nhiệt độ nóng chảy Tm của polymer. Nó làm giảm tính cứng nhưng tăng tính bền, dai của vật liệu. Làm mềm dẻo của mạch phân tử và làm linh động hóa cấu trúc đại phân tử.
- Đưa vào trong thể tích polymer một lượng chất lỏng hay rắn nhằm làm dẻo polymer. Tăng khả năng trượt tương đối của các mạch phân tử dể gia công. Hóa dẻo làm giảm nhiệt độ thủy tinh hóa của polymer giảm độ mòn và tạo cho polymer có tính đàn hồi ngay ở nhiệt độ thấp.
Phân loại hóa dẻo:
- Hóa dẻo phụ: các dầu thơm và dầu béo paraffin cloro hóa và ester.
- Hóa dẻo chính: những loại ester của axit hay rượu, những axit 1 có vòng (teraphtalic, benzoic) hay mạch thẳng (adipic, ezelaic, sahanic, phosphoric) còn những rượu có thể là monohydric
Chất hóa dẻo phụ
Các dầu thơm và dầu béo paraffin cloro hóa và ester.
1. Chất ổn định:
Bao gồm các loại ổn định nhiệt, ổn định tia tử ngoại (còn gọi là ổn định yia cực tím UV, ánh sáng ), chất lão hóa…nhằm mục đích tránh bị phá huỷ đặc biệt trong quá trình gia công sản phẩm.
Chất ổn định nhiệt chủ yếu dùng cho nhựa PVC cứng và mềm, chất ổn định nhiệt nhằm tránh tạo thành nối đôi trong quá trình gia công.
Sản phẩm chất dẻo được gia công ở nhiệt độ giưã nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ phân hủy. Chất ổn định thêm vào chất dẻo để đảm bảo gia công được ở khoảng nhiệt độ trên.
Các loại chất ổn định nhiệt: chất hưũ cơ, muối, cadmium, calcium, kẽm… dùng cho PVC thường chất ổn định sử dụng dưới dạng hỗn hợp. Ví dụ: hệ thống sử dụng nhiệt Ca/Zn, Ba/Cd…
Chất ổn định ánh sáng: boat màu, hydroxybenzo, ester của acid Acrylic, hydroxyphenyl, benztriazoles, …bảo vệ chất dẻo dưới ánh sáng mặt trời bằng cách làm chậm quá trình giảm câp1 chất lượng khi sử dụng ngoài trời.
2. Chất phòng lão:
Chất chống lão: nhằm nỡ rộng khoảnh nhiệt độ sử dụng cho chất dẻo, thời gian sử dụng tăng lên, hạn chế hay làm chậm quá trình phát triển phản ứng do oxygen hay proxide tác dụng vào.
Có 2 loại chất chống lão hóa: gồm chống lão Phenonic, chống lão Amine, hỗn hợp chứa chất lưu huỳnh hay phosphor như Thioesters.
3. Chất chống tĩnh điện:
Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có thể được khử bằng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt háo nước.
Các loại chất chống tĩnh điện : bao gồm các chất hoạt động bề mặt muối vô cơ, rượu ponyhdric…
Chất làm chậm cháy:
Chất chậm cháy tạo nên sự kháng cháy cho chất dẻo, cơ chế của chất chậm cháy bao gồm không cho phát triển phản ứng với oxygen trên bề mặt chất dẻo tiếp xúc với lửa hoặc sức nóng bằng cách tạo nên một lớp bề mặt bảo vệ. Các loại chất làm chậm cháy: thường chứa các nguyên tố Aluminium, antimony, boron, brom, fluor, molibden, sulfur, nitrogen và phosphor. Chất chậm cháy thường dưới dạng oxide vô cơ hay phân tử hữu cơ có chúa yếu tố halogen.
Có hai loại chất chậm cháy: loại phụ gia tác dụng vật lý và loại phụ gia phản ứng hóa học.
4. Chất tạo xốp:
Chất taọ xốp làm cho chất dẻo sản phẩm có những lỗ xốp phía trong. Có 2 loại chất tạo xốp.
Chất taọ xốp vật lý: có lỗ xốp tạo thành do thay đổi trạng thái vật lý của chất tạo xốp như sự giãn nở khí nén bốc hơi chất lỏng hay do hòa tan của chất rắn.
Chất taọ xốp hóa học: các lỗ xốp tạo thành do sữ phóng thích khi chất tạo xốp bị phân hủy dưới dạng dung nhiệt.
Các loại chất taạo xốp vật lý: gồm dạng khí như khí nén nitrongen không khí, CO2 dạng lỏng như những hydrocacbon béo mạch ngắn ( khoảng C5-C7 ). Loại chất tạo xốp hóa học như azodicabonamide (ADC), azisobutylric, benzene, sullfonyl hydazide.
5. Chất tạo màu:
Chất tạo màu chia làm 2 loại: thuốc nhuộm (dye), chất màu(pigment) Thuốc nhuộm: là loại chất hữu cơ, tan trong nhựa, không chịu nhiệt.
Chất màu: là loại chất vô cơ, không tan trong nhựa, kháng nhiệt cao hơn thuốc nhuộm.
Chất tạo màu được phân loại: boat màu tức màu khô dùng cho PVC cứng, PS, ABS, … màu dạng paste nhão dùng cho PVC mềm, màu dạng vẫy được tạo màu từ bột màu, màu nước dùng cho PVC mềm, màu chủ(Masterpatch) là màu tạo từ chất dẻo, là chất màu với nồng độ cao có thể dạng hạt, vẫy, tấm, miếng…
Các loại bột màu thông dụng dùng trong nhựa:
- Trắng : TiO2
- Vàng : có thể là màu của Crôm.
- Xanh: màu của oxyt đồng
6. Chất độn:
Định nghĩa: Chất độn hay còn gọi là chất bổ cường, chất này có thể tăng lực kéo đứt và cải thiện một số tính chất của nhựa như tăng độ cứng.
Chất độn được thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền, độ chịu đựng và giảm giá thành.
Có 2 loại chất độn: chất độn vô cơ và hữu cơ như: Carbonate Lcium và Caolin, Bột Talc được sử dụng nhiều.
7. Chất gia cường:
Chất gia cường là phụ gia dạng sợi được trộn với chất dẻo để cải thiện những tính chất cơ học và chịu nhiệt cao. Chất dẻo được trộn với phụ gia, gia cường sợi thủy tinh (FRP), sợi thủy tinh thường được sử dụng nhiêù nhất kể đến sợi carbon, amiang, sợi tổng hợp…
Nhựa nhiệt dẻo được gia cường sợi cacbon, sợi amiang, sợi cotton, sợi polyester, sợi acrylic đặc biệt sợi thủy tinh gia cường nhựa nhiệt dẻo gọi là nhựa nhiệt dẻo gia cường, sợi thủy tinh gia cường nhựa nhiệt rắn gọi là nhựa nhiệt rắn gia cường.
Ứng dụng của Phthalates trong PVC
Tăng tính linh hoạt: Phthalates được thêm vào PVC để tăng tính linh hoạt và dẻo dai của sản phẩm cuối cùng. Điều này giúp PVC trở nên mềm mại hơn và dễ dàng uốn cong, tạo hình.
Sử dụng trong sản phẩm nhựa mềm: PVC mềm được sử dụng trong một loạt các sản phẩm như ống dẫn, màng nhựa, đồ chơi, và vật liệu y tế (như túi máu và ống truyền dịch). Các chất hóa dẻo phthalates giúp sản phẩm có độ mềm dẻo cần thiết cho các ứng dụng này.
Sử dụng trong vật liệu xây dựng: PVC mềm chứa phthalates được dùng để làm vải lót sàn, tường, trần nhà, và các tấm cách điện. Những sản phẩm này cần có tính linh hoạt và khả năng chống lại điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Chất cách điện: Phthalates trong PVC giúp tạo ra các loại cáp điện mềm và dễ uốn cong, dùng trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
Sản phẩm gia dụng: Các sản phẩm gia dụng như rèm cửa, vỏ bọc nội thất, và các vật dụng khác cũng có thể chứa PVC được hóa dẻo bằng phthalates để tăng cường tính linh hoạt và độ bền.
Chất hóa dẻo ứng dụng trong sản xuất sơn
Chất hóa dẻo được hiểu là những chất cho thêm vào trong thành phần của sơn làm cho màng sơn mềm, độ co dãn lớn, bền ánh sáng, chịu nhiệt và chịu lạnh.
 |
| Chất hóa dẻo ứng dụng trong sản xuất sơn. Ảnh: Hóa Chất Mega. |
Vai trò của chất hoá dẻo là tăng và duy trì tính mềm dẻo của màng sơn, nhất là những màng sơn dùng các chất tạo màng giòn. Các chất hoá dẻo có thể trộn cơ học với polyme trong quá trình chế tạo sơn (hoá dẻo ngoại) hoặc bằng phương pháp hoá học qua phản ứng đồng trùng hợp (hoá dẻo nội). Trong nhiều loại sơn, ví dụ sơn trên cơ sở cao su clo hoá và nitroxenlulo, chất hoá dẻo có thể chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần chất tạo màng. Trong những trường hợp này, bản chất của chất hoá dẻo ảnh hưởng đáng kể đến tính chất màng sơn. Các polyme khác không yêu cầu một lượng hoá dẻo lớn như vậy và nhiều polyme tương đối mềm dẻo nên không cần hoá dẻo ngoại.
Chất hoá dẻo thông thường là những chất có trọng lượng phân tử thấp, lỏng, khó bay hơi và trộn lẫn hoàn toàn với chất tạo màng. Trong các ứng dụng, thì chất hóa dẻo nhất thiết phải có ảnh hưởng tối thiểu đến độ chảy mềm của màng, nhưng lại phải làm cho màng đàn hồi đến mức tối đa. Trong một số trường hợp cũng có thể dùng một số loại nhựa trọng lượng phân tử cao để tăng độ đàn hồi cho loại tương đối giòn, ví dụ nhựa alkyd để dẻo hoá cao su clo hoá.
Chất dẻo hoá không được ảnh hưởng đến màu sắc của màng sơn và bản thân nó không được thay đổi đáng kể màu sắc trong quá trình sử dụng. Ngoài ra đa số các trường hợp nó phải là một chất không độc.
Có rất nhiều chất hóa dẻo được sử dụng trong công nghiệp màng phủ. Chúng được chia thành các loại khác nhau tùy theo thành phần hóa học (bản chất hóa học) cũng như bản chất của sự hóa dẻo (nội, ngoại). Trong khuôn khổ của bài báo này xin được trình bày một số loại chất hóa dẻo thông dụng như:
Hóa dẻo Parafin chlor hóa
Parafin clo hóa được sử dụng làm chất hóa dẻo thường ở dạng dung dịch lỏng nhớt. Parafin clo hóa có nhiệt độ sôi cao, rất khó bị bay hơi, không bị oxy hóa và chịu được nhiệt độ cao (không cháy). Nó có thể hòa tan tốt trong nhiều dung môi thực và phối trộn tốt cho nhiều loại nhựa. Parafin clo hóa đóng vai trò hóa dẻo cho nhựa và cải thiện nhiều tính năng như mong muốn vì nó trơ với các yếu tố có thể phá hủy màng như nhiệt độ, ánh sáng.
Hóa dẻo Phthalate
Phtalat là loại hóa dẻo quan trọng nhất trong các loại hóa dẻo hóa học, chiếm hơn một nửa tổng sản phẩm hóa dẻo. Chúng là các este của anhydrit phtalic và các rượu khác nhau.
