Nhựa PE là gì? Có những loại nào? Được ứng dụng thế nào?

PE là một loại nhựa được ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Mặc dù thông dụng là vậy, nhưng không phải ai cũng hiểu hết về loại nhựa này. Vậy nhựa PE là gì? Chúng có tốt và an toàn không? Có độc không? Được ứng dụng như thế nào trong đời sống hiện đại? Có những ưu điểm gì mà lại được sử dụng rộng rãi và phổ biến đến vậy? Cùng CADIPO tìm hiểu chi tiết trong bài viết này nhé.

Nhựa PE là gì?

Nhựa PE (Viết tắt của Polyethylen, Polyethene hoặc Polyethynen) là một loại nhựa nhiệt dẻo, có màu trong suốt, bề mặt bóng láng, có cấu trúc tinh thể biến thiên và độ dẻo tuyệt vời. Bằng mắt thường, chúng ta cũng có thể dễ dàng nhận biết chúng qua màu trắng, có độ trong nhẹ và hơi có ánh mờ bên trong hạt nhựa.

Cấu trúc phân tử của nhựa PE là Etylen CH2-CH2. Liên kết giữa là các phân tử Hydro no, đặt cạnh 2 nguyên tử cacbon. Để điều chế PE, người ta dùng phản ứng trùng hợp Monome Etylen (C2H4).

PE được đánh giá là loại nhựa được ứng dụng phổ biến nhất trong sản xuất, đời sống hiện đại. Theo thống kê, mỗi năm có đến hơn 60 triệu tấn nhựa PE được tiêu thụ trên toàn thế giới. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, in ấn, phụ kiện đường ống nước, ứng dụng trong ngành điện,…

Nhựa PE được sử dụng phổ biến bởi những đặc tính tuyệt vời như không dẫn điện, không dẫn nhiệt, chống nước và chống khí cực kỳ hiệu quả. Tuy nhiên, nhựa PE khi tiếp xúc với các loại chất tẩy rửa hoặc tinh dầu, thì rất dễ bị phản ứng căng phồng và hư hỏng.

Đặc tính của nhựa PE

Nhựa PE có rất nhiều loại với tỉ trọng cấu trúc khác nhau. Mỗi loại nhựa PE sẽ có những đặc tính vật lí, hóa học khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại nhựa PE đều có những đặc tính tuyệt vời mà không có chất liệu nào có thể thay thế được được liệt kê dưới đây:

• Nhựa PE có màu trắng trong, hơi có ánh mờ, bề mặt bóng láng, có thể thêm các chất tạo màu khác để tạo màu.
• Có khả năng chống dẫn điện, chống dẫn nhiệt.
• Có tính mềm dẻo nhất định.
• Chống thấm nước và hơi nước rất tốt. Tuy nhiên khả năng chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ thì lại kém.
• Tuy nhựa PE có nhiệt độ nóng chảy cao (chịu được nhiệt dưới 230°C) nhưng chỉ trong thời gian ngắn.
• Nhựa PE dễ bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy.

Nhựa PE có độc không?

Những sản phẩm được làm từ nhựa thường mang lại cảm giác không yên tâm cho người sử dụng. Rất nhiều người tiêu dùng các sản phẩm từ nhựa PE luôn lo lắng rằng liệu chúng có gây hại hay không? Câu trả lời là hoàn toàn không.

Ở trạng thái bình thường thì nhựa PE hoàn toàn không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Tuy nhiên nếu sử dụng sản phẩm làm từ nhựa PE trong môi trường nhiệt độ cao (trên 230 độ C) thì có thể làm nóng chảy, biến chất nhựa PE nên có thể gây ra những tác hại xấu. Chính vì vậy lời khuyên là không nên sử dụng những sản phẩm nhựa PE trong điều kiện môi trường có nhiệt độ quá cao.

Phân loại và ứng dụng của nhựa PE

Nhựa PE được phân loại ra rất nhiều loại với sự khác biệt về tỷ trọng PE hay cấu trúc phân tử. Mỗi loại nhựa PE với tỷ trọng và sự thay đổi về cấu trúc phân tử thì sẽ có những đặc tính, tính chất vật lý hóa học khác nhau. Dựa vào những đặc tính đó những loại nhựa PE này sẽ được ứng dụng phù hợp với các lĩnh vực trong đời sống hiện đại.

1. Nhựa VLDPE (PE tỷ trọng rất thấp)

VLDPE tuy là một vật liệu nhựa thuộc họ nhựa PE nhưng có tỷ trọng PE rất thấp (tỷ trọng của chúng thường dao động trong khoảng 0,880 đến 0,915g/cm3). Loại nhựa này có tên tiếng Anh đầy đủ là Very Low Density Polyethylene, là một dạng chất vô định hình, cấu tạo chủ yếu thường gặp là dạng mạch ngắn hoặc dạng thẳng.

Nhựa VLDPE được tổng hợp thông qua quy trình trùng hợp triệt để dưới áp suất cao, có thể thay đổi tính năng khi được kết hợp với nguyên liệu chất dẻo mềm khác ví dụ như EVA, PVC. Dưới đây là một số đặc tính của nhựa VLD

• Trọng lượng của VLDPE tương đối nhẹ lại có độ bền cao.
• Thành phần VLDPE không chứa chất độc hại, không mùi, không màu, không vị, không có thành phần gây hại cho môi trường và có thể tái chế được.
• VLDPE không hình thành phản ứng hoá học khi tác dụng với axit, kiềm hoặc dung môi hữu cơ.
• Rất dai và mềm dẻo.
• So với các loại nhựa PE khác thì có khả năng chịu nhiệt tốt hơn, giới hạn nhiệt độ nóng chảy khoảng 220 độ C, tuy nhiên VLDPE không chịu được nhiệt độ cao trong thời gian quá dài.

2. Nhựa LDPE (PE tỷ trọng thấp)

Nhựa LDPE (viết tắt của từ tiếng Anh Low Density Polyethylene) là loại nhựa polyetylen đầu tiên được sản xuất vào năm 1933 bởi công ty hóa chất của Anh Imperial Chemical Industries (ICI). Công ty này đã sử dụng quy trình áp suất cao thông qua phản ứng trùng hợp gốc tự do để sản xuất ra loại nhựa PE này.

LDPE thường được tái chế và được kí hiệu là số 4 để làm mã nhận dạng nhựa của nó. LDPE linh hoạt hơn so với HDPE, được ứng dụng để sản xuất các sản phẩm như: quần áo, chai lọ, đồ nội thất, thảm, túi nhựa, bao bì…

Đặc tính	Đơn vị tính	Đơn vị kiểu Anh
Nhiệt độ nóng chảy	110°C	230°F
Sức căng	7Mpa	1000psi
Độ bền uốn	6 MPa	800psi
Tỷ lệ co lại	2,4-3,1%	0,024-0,031 in./in.
Trọng lượng riêng	0,92
ID tái chế	4LDPE

3. Nhựa LLDPE (PE tỷ trọng thấp mạch thẳng)

Nhựa LLDPE (viết tắt của từ tiếng Anh Linear Low Density Polyethylene) là một loại Polymer kết hợp với các nhánh ngắn. Nó được sản xuất thông qua quá trình đồng trùng các monome của ethylene với chuỗi dài olefin. Quá trình đồng trùng tạo ra LLDPE có trọng lượng phân tử tỷ trong thấp, mật độ 0.91-0.94g/cm3.

Hiện nay LLDPE được đánh giá là vật liệu được sử dụng rộng rãi đứng thứ hai trên thế giới, chủ yếu trong ngành công nghiệp sản xuất màng bọc thực phẩm, thùng chứa,…

4. Nhựa MDPE (PE tỷ trọng trung bình)

Nhựa MDPE (viết tắt của từ tiếng Anh Medium – Density Polyethylene) là một loại polyetylen được xác định bằng mật độ 0,926-0,940 g / cm3. Đặc điểm nổi bật nhất của loại nhựa này là chịu va đập và chống rò rỉ tốt. Mặc dù MDPE kém nhạy hơn HDPE nhưng khả năng chống nứt ứng suất tốt hơn HDPE. MDPE được sử dụng phổ biến trong sản xuất các loại ống dẫn khí, phụ kiện, bao tải, màng bao bì,….

5. Nhựa HDPE (PE tỷ trọng cao)

Nhựa HDPE (viết tắt của High-density polyethylene) là loại nhựa PE có tỷ trọng PE cao thuộc hàng lớn nhất nhì trong các loại nhựa gốc PE. Nhờ mật độ hạt dày đặc nên nhựa HDPE có khả năng chống côn trùng xâm nhập, nấm mốc rất tốt. Chính vì vậy loại nhựa này được sử dụng rất phổ biến để làm ống dẫn nước, bồn nhựa, đồ chơi cho bé,…

Ngoài ra nhựa HDPE còn có một số đặc tính ưu việt khác như:

• Khả năng chịu nhiệt, điện và áp lực khá tốt (có thể chịu nhiệt xuống đến – 40 độ C và tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trong thời gian dài mà không lo nứt vỡ).
• Nhựa HDPE cũng chống ăn mòn hữu hiệu, chịu được các chất hóa học có nồng độ mạnh như muối và các axit.
• Trọng lượng của loại nhựa này tương đối nhẹ nên thường được ứng dụng vào sản xuất các vật dụng trong nhà.
• Ngoài ra, nhựa HDPE cũng khá dẻo và có độ đàn hồi tốt.

6. Nhựa UHMWPE (PE có khối lượng phân tử cực cao)

Nhựa UHMW-PE (viết tắt của từ tiếng Anh Ultra High Molecular Weight Polyethylene) là một loại nhựa PE đặc biệt có khối lượng phân tử cực cao. Loại nhựa này có những ưu điểm tuyệt vời như chịu mài mòn, chống va đập, tự bôi trơn rất tốt, hệ số ma sát thấp, chống ăn mòn tốt, trọng lượng nhẹ, sạch sẽ không độc hại, không thấm nước. Ngoài ra cũng có các nhược điểm như chịu nhiệt kém, độ cứng thấp.

7. Nhựa XLPE hay PEX (PE khâu mạch)

Nhựa XLPE (viết tắt của từ tiếng Anh Cross-Linked Polyethylene) là loại vật liệu nhựa PE có các phân tử được liên kết chéo với nhau. Quá trình liên kết (khâu mạch) này giúp ngăn polymer chảy ra hoặc tách ra ở nhiệt độ cao. Chính vì vậy loại nhựa XLPE thường được ứng dụng để sản xuất các sản phẩm được sử dụng ở nhiệt độ cao.

8. Nhựa HDXLPE (PE khâu mạch tỷ trọng cao)

Nhựa HDXLPE (viết tắt của từ Ultra High Molecular Weight Polyethylene) là loại nhựa dai, chống chịu tác động cơ học kết hợp với hệ số ma sát cực kỳ thấp với khả năng chịu tác động nổi trội ở nhiệt độ thấp lí tưởng cho việc giảm mài mòn và ma sát ở trong lĩnh vực công nghiệp và cơ khí. Loại Polime siêu bền này có đặc tính hóa học siêu tốt và khả năng chống mài mòn cao. 

Ưu nhược điểm của nhựa PE

Chất liệu nhựa PE có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời nên được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hiện đại. Bên cạnh đó loại vật liệu này cũng có một số nhược điểm nhất định.

Ưu điểm

• Tính ngăn cản nước và độ ẩm rất tốt.
• Tính hàn nhiệt rất tốt.
• Giữ được tính mềm dẻo dù ở nhiệt độ thấp, có thể sử dụng ở điều kiện -58°C.
• Nhiệt độ thay đổi thì độ nhớt PE cũng thay đổi đều nên PE dễ gia công.
• Không gây độc hại.
• Giá thành rẻ so với các loại nhựa khác.

Nhược điểm

• Tính thấm O2 khá cao.
• Tính ngăn cản mùi hương giới hạn.
• Tính kháng dầu mỡ khá thấp.
• Khi nấu chảy ở nhiệt độ quá cao gây mùi khó chịu.
• Màng PE thường có màu đục, muốn cải thiện tình trạng này thì PE phải được làm lạnh nhanh sau khi đùn nhưng rất khó.

Lời kết: Trên đây CADIPO đã giới thiệu chi tiết về chất liệu nhựa PE. Cách phân loại, những đặc tính, ưu nhược điểm và ứng dụng phổ biến nhất của nhựa PE. Hy vọng những thông tin trong bài viết sẽ hiểu hơn về loại chất liệu nhựa tuyệt vời này.

Xem thêm: Nhựa PP là gì? Có hại không? Được ứng dụng như thế nào?