Nhựa LDPE là gì?

Polyethylene mật độ thấp (LDPE) là một loại nhựa nhiệt dẻo thuộc họ polyethylene, được tạo thành từ các chuỗi dài của phân tử ethylene gọi là monome. Công thức hóa học của LDPE là (C₂H₄)n, giống với polyethylene mật độ cao (HDPE). Tuy nhiên, sự khác biệt chính giữa chúng là mật độ. LDPE có mật độ thấp hơn HDPE do cấu trúc phân tử của nó có nhiều nhánh hơn, khiến các phân tử không thể xếp chặt chẽ với nhau. Điều này làm cho LDPE có độ dẻo cao, trong suốt, khả năng chống ăn mòn tốt, bền bỉ và chi phí thấp.

So với Polycarbonate (PC), LDPE có độ mềm dẻo và linh hoạt hơn, nhưng kém bền và khả năng chịu va đập thấp hơn. LDPE có nhiều đặc tính vật lý và hóa học quan trọng. Về mặt vật lý, nó mềm, dẻo, trong suốt, dễ bị kéo giãn và chịu được nhiệt độ thấp. Về mặt hóa học, LDPE trơ với axit và kiềm, không tan trong dung môi hữu cơ. Nhờ những đặc điểm này, LDPE được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất màng bọc thực phẩm, hộp đựng nước trái cây, túi nilon, ống dẫn nước, vật liệu cách điện, đồ chơi và đồ dùng gia đình. Trên các sản phẩm, LDPE có thể được nhận diện qua ký hiệu số 4, cho biết sản phẩm có thể tái chế theo quy trình phù hợp.

LDPE được tạo ra như thế nào?

Polyethylene mật độ thấp (LDPE) được tạo ra bằng quy trình trùng hợp gốc tự do, trong đó các phân tử ethylene liên kết với nhau để tạo thành polyme dưới tác động của nhiệt độ cao (lên đến 570K) và áp suất lớn (tới 3.000 atm). Quá trình này gồm ba giai đoạn: Khởi đầu, khi chất khởi đầu (như oxy hoặc peroxide hữu cơ) phân hủy tạo ra gốc tự do; Phát triển mạch, khi gốc tự do phản ứng với ethylene để tạo chuỗi polyme dài hơn; và Kết thúc mạch, khi các gốc tự do kết hợp lại để hoàn thành phân tử LDPE. Các yếu tố như nhiệt độ, áp suất và loại chất khởi đầu đều ảnh hưởng đến tốc độ và chất lượng của quá trình trùng hợp.

Phân tử polyetylen (polythene, PE, polyethene) và etylen (ethene).

Phân tử polyetylen (polythene, PE, polyethene) và etylen (ethene).

LDPE có cấu trúc phân nhánh, giúp nó mềm dẻo và dễ gia công. Sau khi tổng hợp, LDPE được tạo thành các hạt hoặc viên nhựa để phục vụ cho các quy trình sản xuất như ép phun, đùn hoặc thổi màng. Nhờ đặc tính linh hoạt, LDPE được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì, túi nhựa, màng bọc thực phẩm và nhiều sản phẩm nhựa khác.

Tính chất vật lý của LDPE

Thuộc tính Kết quả
Khối lượng riêng (Density) 0.919 – 0.930 g/cc
Chỉ số chảy nóng chảy (Melt Flow) 1.00 – 6.00 g/10 phút
Độ cứng Shore D 50.0 – 55.0
Độ bền kéo đứt (Tensile Strength, Ultimate) 11.0 – 14.0 MPa
Độ bền kéo chảy (Tensile Strength, Yield) 10.0 – 14.0 MPa
Độ giãn dài khi đứt (Elongation at Break) 500 – 600 %
Mô đun đàn hồi (Modulus of Elasticity) 0.221 – 0.483 GPa
Nhiệt độ hóa mềm Vicat (Vicat Softening Point) 90.0 – 107 °C

Nguồn tham khảo: matweb.com

Ứng dụng của LDPE

Polyethylene mật độ thấp (LDPE) là một loại nhựa nhiệt dẻo có nhiều đặc tính ưu việt như tính linh hoạt, độ bền, kháng hóa chất và trong suốt. Nhờ những đặc tính này, LDPE được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Bao bì

  • Túi đựng hàng hóa (túi nilon, túi mua sắm)
  • Màng bọc thực phẩm
  • Màng co
  • Vỏ hộp đựng nước ép

Đồ dùng gia đình

  • Hộp đựng thực phẩm
  • Đồ chơi
  • Ống dẫn nước
  • Thùng rác

Công nghiệp

  • Màng lót
  • Vật liệu cách điện
  • Ống dẫn hóa chất
  • Bao bì công nghiệp

Y tế

  • Túi đựng chất thải y tế
  • Ống truyền dịch
  • Thiết bị y tế

Nông nghiệp

  • Màng phủ nhà kính
  • Ống tưới cây

Xây dựng

  • Màng chống thấm
  • Vật liệu cách nhiệt

>> Xem thêm tấm polycarbonate cho khả năng cách nhiệt hiệu quả

Sản phẩm khác

  • Lớp phủ bề mặt
  • Phụ tùng ô tô
  • Đồ dùng thể thao

Ưu nhược điểm của LDPE

LDPE là một vật liệu nhựa nhiệt dẻo phổ biến nhờ vào tính linh hoạt, chi phí thấp và nhiều ưu điểm khác. Tuy nhiên, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, nó cũng có những hạn chế cần cân nhắc.

Ưu điểm

  • Mềm dẻo và dễ gia công: LDPE có độ kết tinh thấp, giúp nó mềm dẻo và dễ dàng uốn cong, kéo giãn mà không bị gãy.
  • Chống ẩm tốt: LDPE có khả năng chống thấm nước và hơi ẩm tốt, giúp bảo vệ sản phẩm bên trong.
  • Kháng hóa chất: LDPE có khả năng kháng hóa chất tốt, không bị ăn mòn bởi nhiều loại hóa chất, kể cả các dung dịch axit hoặc bazơ pha loãng hoặc cô đặc.
  • Chống va đập: LDPE có khả năng hấp thụ và phân tán năng lượng va đập, giúp bảo vệ sản phẩm bên trong khỏi bị hư hỏng.
  • Cách điện tốt: LDPE là một chất cách điện tốt, thường được sử dụng trong sản xuất dây cáp điện.
  • Giá thành thấp và có thể tái chế: Quy trình sản xuất LDPE tương đối rẻ, và mặc dù việc tái chế có thể phức tạp, nó vẫn có thể được xử lý tại các cơ sở chuyên dụng.

Nhược điểm

  • Độ bền cơ học hạn chế: LDPE có độ bền cơ học thấp, dễ bị nứt, vỡ hoặc biến dạng khi chịu lực tác động.
  • Giới hạn về nhiệt độ: LDPE có khả năng chịu nhiệt kém, dễ bị mềm hoặc chảy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao (khoảng 105-115°C).
  • Thấm khí cao: LDPE có khả năng chống thấm khí kém, đặc biệt là các loại khí không phân cực như CO₂.
  • Nhạy cảm với tia UV: Ánh sáng mặt trời, đặc biệt là tia UV, có thể làm cho LDPE bị giòn, phai màu và suy giảm chất lượng.
  • Dễ bị oxy hóa: LDPE dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, đặc biệt là dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, làm giảm độ bền và tuổi thọ của sản phẩm.
  • Tái chế phức tạp: Mặc dù LDPE có thể tái chế, nhưng không phải mọi sản phẩm làm từ nó đều có thể xử lý trong các hệ thống tái chế thông thường. Đặc biệt, các loại màng bọc mềm cần được thu gom riêng và xử lý tại các cơ sở chuyên dụng.

LDPE là một lựa chọn tuyệt vời cho nhiều ứng dụng nhờ vào tính linh hoạt và khả năng chống chịu môi trường tốt, nhưng cần xem xét kỹ đặc tính của nó để đảm bảo phù hợp với mục đích sử dụng.

So sánh LDPE và HDPE

Polyethylene mật độ cao (HDPE) và polyethylene mật độ thấp (LDPE) đều thuộc họ polyethylene, chia sẻ một số đặc điểm chung như tính mềm dẻo, khả năng chống hóa chất, độ bền cao và chi phí sản xuất tương đối thấp. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính giữa chúng nằm ở cấu trúc phân tử và tính chất cơ học. LDPE có cấu trúc phân nhánh, khiến các phân tử không thể xếp chặt chẽ, tạo nên đặc tính mềm dẻo và linh hoạt.

Cấu trúc phân tử của LDPE và HDPE

Cấu trúc phân tử của LDPE và HDPE

Ngược lại, HDPE có cấu trúc sắp xếp chặt chẽ hơn, giúp nó có độ cứng cao hơn và khả năng chịu lực tốt hơn. Nhờ đó, HDPE thường được dùng trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi độ bền cao, trong khi LDPE phù hợp với các sản phẩm cần độ đàn hồi và dễ uốn cong. Dưới đây là bảng so sánh giữa hai loại polyethylene này:

Đặc tính LDPE HDPE
Cấu trúc phân tử Phân nhánh, lỏng lẻo Chặt chẽ, ít nhánh
Độ bền cơ học Thấp hơn HDPE Cao, chịu lực tốt
Độ mềm dẻo Cao, dễ uốn Cứng hơn, ít đàn hồi
Khả năng chịu nhiệt Kém hơn HDPE Chịu nhiệt tốt hơn
Khả năng chống hóa chất Tốt Rất tốt
Ứng dụng chính Túi nilon, màng bọc thực phẩm, ống mềm Bình đựng hóa chất, ống dẫn nước, thùng chứa

THÔNG TIN LIÊN HỆ
☏ Hotline: 0938018130
✉︎ Email: info@namvietplastic.com
▷ Website: www.namvietplastic.com

Phan Kiên - Trưởng phòng phát triển sản phẩm

Bài viết khác

LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI

Để được tư vấn và báo giá chi tiết.