2. Nhóm sinh viên:
1. Nguyễn Khánh Hà 20141297 10. Nguyễn Hương Linh 20142577
2.Nguyễn Thị Ngọc Huế 20141896 11. Khúc Duy Hiếu 20141504
3. Nguyễn Thị Hương 20142218 12. Nguyễn Đức Mạnh 20142865
4. Nguyễn Thị Hương 20142222 13. Đặng Danh Khánh 20142282
5. Nghiêm Đức Hưng 20142157 14.Vũ Thị Hương 20142227
6. Lê Thị Tươi 20145163 15. Nguyễn THị Thu Hường 20142247
7. Lê Thị Phương 20143511 16. Vũ Thị Hợp 20141878
8. Lê Thành Minh 20142919 17. Bùi Thị Mơ 20142976
9. Nguyễn Văn Minh 20142949 18. Nguyễn Hoàng Minh 20142936
19. Phạm Thị Luận 20142742
3. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
GIỚI THIỆU VỀ PE
CÁC LOẠI BLEND CỦA PE
4. ❖1933 – Fawcett và Gibson ở ICI phát hiện ra polyethylene (PE)
❖1939 – Sản xuất thương mại đầu tiên cho nhựa polyethylene ở
Anh (công ty ICI)
❖1945 – Công ty Monsanto sản xuất chai Sqezy bằng LDPE đã gây
nên sự mở rộng nhanh chóng của ngành công nghiệp này
❖1950s – Túi PE lần đầu tiên xuất hiện
❖1955 – Sản xuất PE tỷ trọng cao (HDPE) đầu tiên tại Anh
❖1959 – Bằng sáng chế đầu tiên về khả năng tương hợp của blend
PE
1. Lịch sử phát triển
5. ❖1960 – Polymer đồng trùng hợp Ethylene – Vinyl acetate
được công bố bởi DuPont
❖1980 – Lần đầu tiên sản xuất LDPE
❖1981 – PE được trộn với cao su Neoprene với tỷ lệ 1: 1 tạo ra
các vật liệu cho thấy sức chịu lực cao, và cải thiện đáng kể
các tính chất cơ lý khác
❖2005 – NASA khai thác lợi thế của polyethylene trên nền vật
liệu RFX1 như là 1 loại vật liệu cho tàu không gian có thể gửi
con người lên Sao Hỏa
6.
7. 2.Giới thiệu về PE
Giới
thiệu
PE
Cấu
trúc
Tính
chất
Phân
loại
Tổng
hợp
8. ➢ Polyetylen là một hợp chất
hữu cơ gồm nhiều nhóm
etylen -CH2-CH2- liên kết với
nhau bằng các liên kết cộng
hóa trị.
Cấu trúc
9. ➢ Polyetylen màu trắng, hơi trong
➢ Không dẫn điện và không dẫn nhiệt, không thấm nước
➢ Chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ kém
➢ Nhiệt độ hóa thủy tinh Tg ≈ -100 °C
➢ Nhiệt độ nóng chảy Tm ≈ 120 °C
Tính chất vật lý
10. Tính chất hóa học
➢ Không tác dụng với các dung dịch axít, kiềm, thuốc tím và nước
brom.
➢ Ở nhiệt độ cao hơn 70ºC PE hòa tan kém trong các dung môi
như toluene, xylen, amilacetat, tricloetylen, dầu thông, dầu
khoáng…
➢ Dù ở nhiệt độ cao, PE cũng không thể hòa tan trong nước, trong
các loại rượu béo, aceton, ete etylic, glicerin và các loại dầu thảo
mộc
➢ Có thể cho khí thẩm thấu xuyên qua
11. Phân loại
• UHMWPE/PE có khối lượng phân tử cực cao
• ULMWPE or PE-WAX /PE có khối lượng phân tử cực thấp
• HMWPE/PE có khối lượng phân tử cao
• HDPE/PE có tỉ trọng cao
• HDXLPE/PE khâu mạch tỉ trọng cao
• PEX or XLPE/PE khâu mạch
• MDPE/PE tỉ trọng trung bình
• LLDPE/PE tỉ trọng thấp mạch thẳng
• LDPE/PE tỉ trọng thấp
• VLDPE/PE tỉ trọng rất thấp
• CPE/PE clo hóa
• Dựa vào khối lượng phân tử, tỷ trọng, độ kết tinh và
mức độ khâu mạch mà PE được chia thành 11 loại:
22. 3. Một số polyme blend từ nhựa nền PE
3.1 PE/ELASTOMER BLENDS
3.1.1 Cao su blend
LDPE
• có tỷ trọng thấp
• Độ bền kéo thấp
• Độ bền va đập cao
cao su blend
- Bền cơ, bền nhiệt,
bền oxy hóa
- Chống ẩm
- Dễ gia công
Cao su
• Độ bền va đập tốt
• Độ bền kéo cao
• Khả năng gia công tốt
30. 1950
Xuất hiện những blend đầu
tiên chứa CSR
1958
Sáng chế blend có chứa 5-
120 phần khối lượng LDPE
và 100 phần khối lượng
CSR
Làm màng mịn, nhẵn, bền, được
sử dụng như màng phủ tự nhiên
hoặc tổng hợp của các loại nhựa
nhiệt dẻo
Làm các lớp màng ,
tấm lợp đơn lớp
31. Tuy nhiên , sự tác động của vi khuẩn là nguyên nhân gây nứt, đứt gãy,
alligatoring ( rạn kiểu da cá sấu).
Giải pháp :
CRS nhiệt dẻo
Ưu điểm
- Có thể gia công
thành dạng tấm
Nhược điểm
- Xu hướng bị nứt
CSR lưu hóa
Ưu điểm:
- Có khả năng
kháng vi khuẩn
Nhược điểm
- Khó gia công
Blend
_Khả năng gia
công
- độ bền hàn nóng
-độ bám dính
-chống nứt tốt.
32. 3.2 PE/PE blend
3.2.1 LDPE/ LLDPE blends
• PE có tỷ trọng thấp
• Độ bền kéo thấp
• Độ bền va đập caoLDPE
• PE có tỷ trọng thấp mạch thẳng
• Độ bền kéo, tính va đập cao hơn LDPE
LLDPE
38. 100 phần
VLDPE (80-
95 %mol
ethylene và
comonomer
C4-C8
15-600 phần
LLDPE
(copolyme
ethylene với
2-8 % mol
octene)
Sản phẩm
blend cho thấy
khả thấy khả
năng gia công
tốt hơn hẳn
Tạo màng dày 10-
300µm
Màng trong
suốt, không
màu,
Màng có khả năng
bán thấm qua da.
Là thành phần của
thuốc
39. Tạo màng cải thiện độ co
ngót, tính chống va đập
so với copolymer ban đầu
copolyme của
etylen và anpha-
anken C3-8
LLDPE với tỉ
trọng 900kg / m3
polyme ethylene
khác
Comonomerer
(styrene, axit acrylic
và muối kim loại
của axit acrylic)
40.
41. 3.3. PE/PP blends
PP
Độ bền
va đập
thấp
Độ bền
cơ học
cao
Giòn ở
nhiệt độ
thấpChống
thấm khí
Cứng
PE PE/PP
Chất trợ
tương hợp
Tăng độ
bền va
đập
Chống
thấm khí
Mềm
dẻo Cải thiện
nhiệt độ
giòn
42. • Khả năng tương hợp của PP/PE phụ thuộc vào khối lượng
phân tử và cấu trúc của polyme thành phần
• Blend của PE/PP đa phần là: HDPE/PP, LDPE/PP, LLDPE/PP.
• PE/PP có thể tương hợp với nhau khi bổ sung các chất trợ
tương hợp: EPR, EPDM, hay copolymer ghép Etylene – g –
propylene,khi phản ứng hoặc sau gia công nhiệt bằng cách
sử dụng các chất liên kết ngang, chùm electron hay bức xạ tia
γ.
43. 3 – 35% nhựa
cứng kỹ thuật:
PET, PC, PA – 6…
<15%
PDMS
PE
< 35%
PP
Đúc phun
Độ
bền va
đập
cao
Dễ gia
công
PE/PP
Bền
khi
chiếu
xạ
Độ
cứng
tốt
Chịu
được
nước sôi
Hỗn
hợp
44. Một số giản đồ thể hiện khả năng tương hợp của PP với PE
45. LDPE HDPE Copolyme
khối EP PP Tạo màng
PE/PP:
Modul, độ
bền xé, tính
chất uốn tốt
LLDPE
10 – 45%
LDPE, PP
2 – 15%
EPR
PE/PP: Độ
đàn hồi
cao, trong
10 –
50%
LLDPE
50%
PP
Copolyme
Etylene –
Butene
Sản phẩm
tốt cho kéo
sợi, thổi
sợi…
46. 3.4. BLEND PE/PS
PS là nhựa nhiệt dẻo được tổng hợp bằng cách trùng hợp
Styren:
47. PE:
• Ưu điểm: trong, mềm dẻo,
chống thấm, chống ẩm tốt,
chịu được nhiệt độ cao
• Nhược điểm: không bền với
hóa chất, dễ bị thấm khí.
PS:
• Ưu điểm: trong, cứng, không
màu, không mùi, chống thấm
khí tốt.
• Nhược điểm: giòn, độ bền kéo
thấp
Blend PE/PS:
• Tính chất
cơ học tốt
• Chống
thấm khí,
chống ẩm
tốt
48. • Thông số hòa tan của PE là 7,9–8,1 trong khi đó PS là 8,6–9,1
MPa1/2
➢ Để tăng sự tương hợp sử dụng SEBS
(styrene-etylen / butylen-styrene) làm giảm
kích thước của pha phân tán.
49. Ảnh hưởng của chất trợ tương hợp đến độ
bền va đập trong ép phun blend PE:PS 1:1
chứa 10phr chất trợ tương hợp
50. 1-10%
khối lượng
PE + PS
Closulfona
te-
polyetylen
Blend có
độ dãn
dài, độ
bền kéo
tốt
54. Polystyren
(50-80% PS
hoặc HIPS)
Polyalkene
(20-50% khối
lượng PE
hoặc PP)
Trợ tương
hợp: 0,05-50
phr
copolymer 3
khối không
đối
xứng,mạch
thẳng
Làm khuôn có khả năng gia
công,chịu ứng suất,khả năng
chống rạn nứt tốt, không thấm
nước và chống va đập
56. PE
1 – 95% styrene-
butadien hoặc
copolymer khối
p-methylstyrene-
isoprene
Cải thiện
tính
kháng
ứng suất
nứt của
Blend
57. LLDPE SBES
Vật liệu trong suốt, chịu va
đập, chống mờ, thích hợp cho
việc đóng gói
58. Copolymer
khối styrene-
dialkene
(SEBS,
SEPS, SEB
hoặc SEP)
1-6% mol axit
acrylic,
anhydrit
maleic hoặc
sulfonat
100
~3000ppm Zn
stearat, và
amit axit béo
C16-22
Các khuôn chịu được va đập, trầy và chống
mài mòn, hữu ích cho sản xuất trang trí nội
thất cho xe cộ và các ứng dụng khác cho vật
liệu nhựa cần chống trầy xước
59. 3.6 Blend của PE với Acrylics
• Độ bền va đập Izod có khía lớn
hơn 3 lần so với PE không có
nhóm chức.
Hỗn hợp PE với 10-40% etylene
vinylcarboxylate hoặc một
copolyme acrylate
• Blend trợ tương hợp
+ 30-90% trọng lượng một loại
cao su nitril EPR hoặc EPDM
+ ethylene-acrylate-axit acrylic
terpolymer
+ carbon đen chọn lọc,chất bôi
trơn, chất làm dẻo, chất tạo
màu, chất chống oxy hoá ,..
60. • Dễ gia công, chống va đập ,
độ cứng và các tính chất bề
mặt tốt
Blend của polyalkene : chứa
100
phần của PE và 0.1-100 phần
của một copolyme ghép vỏ lõi
• Sử dụng làm chất kết tinh
nóng
Ghép các polyethylen với alkyl
acrylate hoặc alkyl methacrylate
61. ➢ Blend PE/PMMA(Polymetylmetacrylat).
.
Ưu điểm :
• độ bền va đập cao
• modun đàn hồi lớn
• Dễ dàng chế tạo,gia công.
• Chi phí ,giá thành rẻ.
➢Sử dụng các máy thổi màng thông thường để
sản xuất.
63. Biện pháp tăng cường tương hợp
✓Sử dụng chất trợ tương hợp là copolyme : SEBS, EPR hoặc
copolyme ethylene-styrene.
✓Sử dụng copolyme ghép : PE-g-BTCEAD (bis(2,2,2-
trichloroethyl)azodicarboxylate), PE-g-DBAD( di-tert-butyl
azodicarboxylate )
66. ❖ Blend PE/EVA(copolyme etylen vinyl axetat))))
• PE:
• dãn dài tốt
• bền va đập
• bền hóa chất
• cách điện tốt
• giá thành rẻ.
• EVA
• độ mềm dẻo
• bền xé,dễ gắn và
dán ở nhiệt độ thấp
• khả năng phối trộn
với một lương lớn
các chất độn
67. Do sự khác nhau về cấu tạo ,nhiệt độ nóng chảy
,độ phân cực nên các polyme này không tương
hợp .Để tăng cường khả năng tương hợp ,khả
năng bám dính ,nâng cao tính chất thì có thể đưa
thêm:
• Hợp chất thấp phân tử dicumyl peoxit (DCP)
• Copolyme :ghép vào PE monome có cực axit
acrylic (AA) PE-g-AA
Biện pháp tăng cường tương hợp
72. 3.7 Các blend PE với các sản phẩm polyme khác
Các loại polyethylene, homo hoặc copolyme thường
được sử dụng làm chất biến tính va đập cho các loại
nhựa nhiệt dẻo khác
PE
PVC
Tăng khả năng chống chịu
va đập tốt hơn,làm tăng độ
co giãn và độ bền ,
đã cải thiện độ tạo khuôn,
độ ổn định, độ bền va đập
và kháng hóa chất
73. • Cải thiện tính chống tĩnh
điện,tính chất cơ học và
hút ẩm tốt
• Sử dụng để sản xuất
màng ,sợi ống,lớp phủ
PE+ 2%PVI
• Độ bám dính tốt với
chất nền như PET,..
LDPE được trộn
với 1-40% poly (2-
ethyl-2-oxazolin)
(PEOX
74. 3.8. Các Blend PE giảm tính thấm
70% PE
20%
polyamide
PA - 66
3%
copolyme
Blend PE
+ Độ bền nhiệt tăng
+ Cải thiện tính va đập
+ Giảm sự thấm của chất
khí , chất lỏng
+ Khả năng gia công
75. Thùng xăng xe Tấm lợp cao su
Vải địa kĩ thuật
Ứng
dụng
76. 3.9 Polymer blend PE/PA
1958
Blend: 10-80%
PA-6 hoặc PA-66
với LDPE và PP
Khả năng gia
công tốt
Khả năng chịu tải
tốt
1960
PE được trộn với
0.1-50% một
copolyamit
Độ bóng cao
Độ trong suốt và tính
đàn hồi tốt hơn
Giảm ăn mòn, giảm
thấm
1968
Trộn copolymer
hoặc PE với
lactam
Tính chất cơ học
nâng cao
Giảm hấp thụ
nước
77. 1970
PA-6 trộn với
LDPE hoặc PIB và
0.1-5% N-stearyl
steramide
Độ bền cao
Tính chịu va đập ở
nhiệt độ thấp
1971
Ghép PE hoặc PP
với PO
Chịu biến dạng
chịu va đập tốt
1976
PE hydro hóa trộn
với SE
Nâng cao khả
năng va đập
Độ co ngót, cong
vênh tốt hơn
80. Các phương pháp xác định khả năng tương hợp
Phương pháp dựa vào ảnh hiển vi
81. Biện pháp tăng cường tương hợp
• Sử dụng các chất trợ tương hợp là copolymer
• Một số chất trợ tương hợp có thể dùng:
➢ Acrylamit ( PE-g-AAm/PA)
Hình ảnh quét điện tử SEM của PE/PA
(a) không có PE-g-AAm (b) có PE-g- AAm
82. ➢ Ethylene - maleic anhydrite ( PE/PA-g-EMA)
Hình ảnh điện tử quét (SEM) của polyme blend PE/PA
(a) không có PA-g-EMA (b) có PA-g-EMA
83. 3.10 Polymer blend PE/PC
PE
Ưu điểm
-Độ bền va đập
cao
- Không hút ẩm
- Chịu hóa chất
- Nhiệt độ chảy
mềm thấp
Nhược điểm
- Độ bền kéo đứt thấp
- Mođun đàn hồi thấp
PC
Ưu điểm
-Chịu nhiệt, chịu lực
-Độ bền cơ học cao
-Chịu lạnh tốt
-Độ hút ẩm thấp
-Khó cháy,làm việc lâu
ở nhiệt độ gần nhiệt độ
mềm không thay đổi
kích thước khi nguội
Nhược điểm
-Chống khí, hơi kém
- Giá thành cao
PE/PC
-Độ bền va đập,
nhiệt tốt hơn
-Mô đun,độ chịu ứng
suất nứt, độ cứng và
HDT (nhiệt độ cong
vênh) được cải thiện
-Khả năng gia công
tốt
84. Hình ảnh điện tử quét SEM của cấu trúc blend PC-PE ở các thành phần
khác nhau
(a) 20PC–80PE, (b) 40PC–65PE, (c) 60PC–50PE, (d) 80PC–30PE.
85. - Ứng dụng
➢ Chi tiết phía ngoài ô tô,xe máy
➢ Thiết bị lọc máu, phụ tùng thiết bị y tế
➢ Mũ bảo hiểm
➢ Chi tiết trong ô tô, dụng cụ thấm tách các chi tiết ô tô phụ tùng thiết bị y tế
➢ Kết cấu máy ảnh video
86. PE (Polyetylen) là
nhựa nhiệt dẻo,
màu trắng, hơi
trong.
Tổng hợp bằng
cách trùng hợp
C2H4.
PE
(Polyetylen)
PET (Polyetylen
Terephtalat) là nhựa
nhiệt dẻo thuộc loại
polyester.
Tổng hợp bằng quá
trình đa trùng ngưng
các monome.
PET
(Polyetylen
Terephtalat)
3.11 Blend PE/PET
87. Blend PE/PET:
- Tính chất cơ học
được tăng cường:
tăng độ bền va
đập, độ dai, co
ngót giảm,..
- Chống thấm khí,
chịu nhiệt tốt.
PE (Polyetylen):
- Ưu điểm: Trong suốt,
mềm dẻo.Chống thắm
nước và hơi nước tốt.
- Nhược điểm: Chống
thấm khí và dầu mỡ
đều kém.
PET:
- Ưu điểm: Trong suốt,
cứng, độ bền cao, chịu
sự mài mòn tốt. Chống
thấm khí, chịu nhiệt tốt.
- Nhược điểm: Khó tái
chế do khó rửa sạch.
88. • Tính chất va
đập tốt.
• Khả năng
chống cháy
tăng.
• Tính chất cơ
học, tính chất
va đập tốt.
• Cải thiện độ
bền va đập.
• Độ dai cao, co
ngót khi đúc
giảm.
• Tăng tỷ lệ kết
tinh của PET.
• Rút ngắn chu
kỳ đúc.
• Tăng tính chất
cơ học.
Trộn PET với
0.5-10wt%
LLDPE
Trộn PET với
0.5-50wt% PE
(copolyme)
Trộn hỗn hợp
50-90wt%
HOPE, 10-
30wt% PET,
polyester,
5wt% photphit
thơm
Trộn 30-
70wt% PET
với 70-30wt%
LDPE,HDPE
89. Ảnh SEM của blend
HDPE/PET không có
chất trợ tương hợp
theo tỷ lệ (wt%):
(a). 80/20
(b). 70/30
(c). 65/35
(d). 60/40
(e). 50/50
Ảnh SEM của blend
HDPE/PETchứa chất
trợ tương hợp 5pkl E-
GMA:
(a). 80/20
(b). 70/30
(c). 65/35
(d). 60/40
(e). 50/50
91. 3.12 Blend PE/POM
• Là nhựa nhiệt dẻo, màu trắng,
hơi trong.
• Tổng hợp bằng cách trùng hợp
C2H4.
PE (Polyetylen)
• Là một loại nhựa ký thuật dẻo,
có màu trắng.
• Có độ bền cao.
POM
(Polyoxymetylen)
92. PE:
- Ưu điểm: Trong suốt,
mềm dẻo.Chống thắm
nước và hơi nước tốt.
- Nhược điểm: Chống
thấm khí và dầu mỡ
đều kém.
POM:
- Ưu điểm: Độ bền cơ
học và độ cứng cao,
chịu mài mòn, chịu va
đập.
- Nhược điểm: Chịu axit
, chịu thời tiết kém.
Blend PE/POM:
- Tăng độ cứng, tính
chất cơ học tang:
tăng độ bền va đập,
độ chịu mài mòn,…
- Tăng khả năng chịu
thời tiết.
93. Trộn 1-10 wt%
POM với LDPE:
• Hỗn hợp có độ
cứng cao hơn.
• Độ chịu mài
mòn cao.
Trộn POM với 1-
5wt% PE và them
0.5wt% chất
tương hợp Talc:
• Khả năng gia
công tốt.
• Độ cứng cao,
độ chịu va đập
tăng.
Trộn POM với
EVAc và HDPE:
• Hỗn hợp có khả
năng chống mài
mòn, chịu va
đập tốt.
• Ổn định về kích
thước, chịu môi
trường tốt.
Trộn POM với
20wt%TPU,
20wt%LLDPE:
• Độ bền va đập
cao.
• Có khả năng tái
sử dụng, tái
chế.
94. Sự thay đổi cấu trúc của
vật liệu PE / POM-Fe với
sự thay đổi thành phần
của chúng:
(a). 10 PE-Fe
(b). 20 PE-Fe
(c). 12 / 60-28
(d). 28 / 49-23
(e). 44 / 38-18
(f). 62 / 26-12
(g). 78 / 15-7
(h). 88 / 8-4
95. ỨNG DỤNG
Chế tạo dây đai sử dụng cho dây chyền sản xuất thực phẩm
96. 3.13 Blend PE/Nhựa đặc biệt:
PE (Polyetylen):
• Là nhựa nhiệt dẻo, màu trắng, hơi trong.
• Tổng hợp bằng cách trùng hợp C2H4.
Nhựa đặc biệt:
• Là loại polyme tính năng cao.
• Phải được gia công ở nhiệt độ cao.
• VD: Polyarylene polyether sulfone (PAES), Polyphenylene
sunfua (PPS), Polyoxycyanoarylene (POCA),…
98. Trộn 0.5-5wt%
PE với
polyarylene
polyether sulfone
(PAES)
• Cải thiện khả năng gia
công.
• Tín kháng hoác chất,
dung môi tang.
• Độ bền va đập tăng.
Trộn
polyphenylene
sunfua (PPS) với
0.5 - 50wt% PE,
thêm 1% Nito
thơm.
• Cải thiện khả năng gia
công.
• Hiệu quả va đập tốt.
Trộn polyalkenes
với
polyoxycyanoaryl
ene (POCA)
• Khả năng chống
nấm mốc tốt.
• Tăng độ bền va đập
và tính chất nhiệt.