HDPE là nhựa gì?

HDPE là nhựa gì?

Polyetylen mật độ cao, tên tiếng Anh là “High Density Polyethylene”, gọi tắt là “HDPE”. HDPE là một loại nhựa nhiệt dẻo có độ kết tinh cao, không phân cực. Bề ngoài của HDPE ban đầu có màu trắng sữa, và phần mỏng trong mờ ở một mức độ nhất định.

Loại nhựa này có khả năng chống lại hầu hết các hóa chất trong nước và hóa chất công nghiệp rất tốt. Một số loại hóa chất có thể gây ăn mòn hóa học đối với HDPE chẳng hạn như chất oxy hóa ăn mòn (axit nitric đậm đặc), hydrocacbon thơm (xylen) và hydrocacbon halogen hóa (cacbon tetraclorua). Là một polyme không hút ẩm và có khả năng chống hơi nước tốt, có thể được sử dụng cho mục đích đóng gói.

HDPE có đặc tính cách điện tốt, đặc biệt là độ bền điện môi cao của lớp cách điện nên rất thích hợp làm dây và cáp điện. Các loại nhựa HDPE có trọng lượng phân tử trung bình đến cao có khả năng chống va đập tuyệt vời, ngay cả ở nhiệt độ phòng và thậm chí ở nhiệt độ thấp -40F.

HDPE là một loại nhựa nhiệt dẻo và thường được xử lý ở dạng tấm. Nhựa nhiệt dẻo là một loại polyme trở nên dẻo khi gia nhiệt và tất nhiên sẽ cứng lại khi nguội. Nhựa Polyetylen mật độ cao được tạo thành từ một chuỗi các phân tử etylen, tạo thành ‘poly’ trong polyetylen. Nó được nhiều người biết đến và ưa chuộng vì chắc chắn, nhẹ và dễ tạo hình

Các ứng dụng hàng đầu của nhựa HDPE

• Dây tóc máy in 3D
• Khung ba lô
• Băng rôn quảng cáo
• Nắp vỏ chai lọ
• Đóng thuyền
• Thùng đựng hóa chất
• Đường ống chống hóa chất
• Chất cách điện bên trong cáp đồng trục
• Bộ bảo vệ ống dẫn cho cáp điện hoặc cáp thông tin liên lạc
• Chống ăn mòn cho đường ống thép
• Hộp điện và ống nước
• Ống kính hồng ngoại xa
• Dụng cụ bắn pháo hoa
• Bàn ghế gấp
• Đĩa đạn đạo
• Hộp đựng thực phẩm
• Thùng nhiên liệu cho xe cộ
• Màng địa cho các ứng dụng thủy lực
• Hệ thống đường ống truyền nhiệt địa nhiệt

• Pháo hoa chịu nhiệt cối
• Thủy phi cơ
• Bảng đấu trường
• Lá chắn bức xạ ion hóa 
• Bình đựng bột giặt
• Đế lót cho đôi giày
• Cửa sổ kính thiên văn vi sóng
• Bình sữa
• Hệ thống ống phân phối khí tự nhiên 
• Đường ống cho các mục đích chất lỏng, bùn và khí
• Túi nhựa
• Chai nhựa phù hợp để tái chế hoặc tái sử dụng
• Dùng trong phẫu thuật thẩm mỹ
• Chai dầu gội đầu
• Hộp và đường ray ván trượt tuyết
• Thùng lưu trữ
• Lắp đặt bể bơi
• Thảm điều khiển theo dõi
• Ống dẫn viễn thông
• Ống nước cấp nước sinh hoạt và các quy trình nông nghiệp
• Vật liệu tổng hợp nhựa gỗ (sử dụng polyme tái chế)

Nhựa HDPE có an toàn không?

Giống như PET, HDPE cũng là một loại nhựa an toàn, được sử dụng thường xuyên trong nhiều loại đồ dùng hiện nay. Nó được ký hiệu bằng số 1 trên hộp nhựa. Các sản phẩm làm từ nhựa HDPE an toàn và không bị ảnh hưởng hóa chất vào thực phẩm hoặc đồ uống, làm cho loại nhựa này trở thành một loại nhựa hầu như không ảnh hưởng đến sức khỏe

Nhựa HDPE thường được sử dụng nhiều nhất cho bình đựng sữa hoặc bình nước, chai đựng bột giặt và chai đựng dầu gội đầu. Các vật liệu từ nhựa HDPE thường là vật chứa sử dụng một lần và cần được tái chế đúng cách sau khi sử dụng. Thông thường, những thùng chứa này được tái chế thành thùng chứa mới hoặc chuyển đổi thành gỗ nhựa, ống dẫn, dây thừng hoặc đồ chơi.

Cấu tạo thành phần của nhựa hdpe

HDPE là một loại polyetylen, loại nhựa phổ biến nhất hiện nay, chiếm hơn 34% thị trường nhựa toàn cầu. Nó là một polyme được tạo thành từ một số lượng lớn các đơn vị lặp lại (được gọi là monome), và công thức hóa học của nó có thể được tổng quát là (C₂H₄)_n. Sự phân nhánh trong polyetylen mật độ cao có mức độ tương đối thấp (khi so sánh với các loại polyetylen khác). Cấu trúc chung của HDPE được minh họa dưới đây.

Nhựa Polyetylen mật độ cao là một polyme hydrocacbon có thể được điều chế từ etylen thông qua quá trình xúc tác. Một số chất xúc tác phổ biến được sử dụng ở đây bao gồm chất xúc tác Ziegler – Natta, chất xúc tác crom/silica (chất xúc tác Phillips) và chất xúc tác metallocene.

Nói chung, trong quá trình trùng hợp, các chất xúc tác này tạo thành các gốc tự do ở phần cuối của các phân tử polyetylen đang phát triển. Họ cũng thêm các monome ethylene mới vào cuối các phân tử, do đó tạo thành một chuỗi tuyến tính dài.

Nhựa HDPE chủ yếu có mức độ phân nhánh thấp trong đó các phân tử mạch thẳng hoặc chuỗi polyme được đóng gói chặt chẽ với nhau. Sự hiện diện của sự liên phân tử mạnh dẫn đến một vật liệu kết tinh dày đặc. Tuy nhiên, cơ chế thực sự của quá trình tổng hợp polyethylene mật độ cao vẫn còn là một chủ đề gây tranh cãi.

Nguồn gốc nhựa hdpe từ khi nào?

Với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học và công nghệ vật liệu polyme nên đã tạo ra sự phát triển ngày càng sâu rộng của việc sản xuất và sử dụng các loại ống nhựa cũng như sự cải tiến liên tục của quy trình sản xuất các vật liệu từ nhưa HDPE.

Được sản xuất từ những năm 1930 tại Vương quốc Anh ở dạng PE nhưng nhựa HDPE thực sự được chế tạo thành công vào những năm 1950 ở Mỹ  bởi các nhà hóa học tại Phillips Petroleum Co và đã trở thành loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nó được tạo ra bằng cách xâu chuỗi các phân tử ethylene lại với nhau với nguyên liệu có nguồn gốc chủ yếu từ các nguồn khí tự nhiên ở Hoa Kỳ.

Vào đầu những năm 1960, các công ty gas bắt đầu thay thế ống sắt bị hỏng bằng ống nhựa HDPE, và do lịch sử hoạt động thành công của nó, 95% tất cả các hệ thống phân phối khí mới được lắp đặt ngày nay đều sử dụng ống HDPE.

Chẳng bao lâu, ống HDPE tôn bắt đầu thay thế ống đất sét trong hệ thống thoát nước nông nghiệp. Cuối những năm 1980, ống HDPE tôn đường kính lớn bắt đầu thay thế kim loại và bê tông trong cống thoát nước mưa. Vật liệu đã tiếp tục phát triển thành thế hệ phát triển thứ ba và thứ tư hiện nay, mỗi loại đều có khả năng hoạt động được cải thiện.

Ngày nay, ống nhựa không còn bị nhầm lẫn là “sản phẩm thay thế rẻ tiền” cho ống kim loại. Trong cuộc cách mạng này, ống nhựa polyetylen đã trở nên phổ biến hơn và có độ sáng bóng, bển dai ngày càng cao. Chúng được sử dụng rộng rãi trong vận chuyển khí đốt, cấp nước, thoát nước, tưới tiêu nông nghiệp, vận chuyển chất rắn mịn của mỏ và các mỏ dầu, hóa chất, bưu chính viễn thông.