Thermoplastic rubber (TPR) là gì?

Bột TPR tạo đông cho sản xuất nến

Thermoplastic rubber (TPR) là gì? Thermoplastic Rubber là một loại vật liệu copolymer hoặc hỗn hợp của nhựa nhiệt dẻo và cao su. Nó có khả năng gia công lại nhiều lần bằng nhiệt mà không làm mất đi các đặc tính cơ học hoặc hóa học chính. TPR được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp như sản xuất giày dép, ô tô, đồ chơi, và sản phẩm y tế.

  • Ngoại quan:  TPR thường được cung cấp dưới dạng hạt nhựa nhỏ để dễ dàng gia công. Thường có màu trong suốt, trắng đục, hoặc được pha màu theo yêu cầu. Mềm mại, đàn hồi khi hoàn thiện thành sản phẩm.
  • Thành phần chính:
    • Polystyrene (PS): Đóng vai trò làm pha nhựa nhiệt dẻo.
    • Polybutadiene (PB) hoặc Polyisoprene (PI): Là pha đàn hồi (rubber-like).
  • Tên gọi khác: SBS, SEBS, Copolymer nhiệt dẻo, nhựa TPR, nhựa dẻo, hạt nhựa đàn hồi
  • Xuất xứ: Trung Quốc

Phương pháp sản xuất Thermoplastic rubber (TPR) là gì?

1. Polymer hóa khối (Block Copolymerization)

Đây là phương pháp phổ biến để sản xuất các loại TPR như SBS (Styrene-Butadiene-Styrene) và SEBS (Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene).

  • Nguyên liệu chính: Monomer styrene (S), Monomer butadiene (B) hoặc isoprene (I)
  • Quy trình:
    • Polymer hóa anion: Sử dụng xúc tác kim loại (như butyl lithium) để tạo ra các khối polymer styrene và butadiene.
    • Ghép nối các khối: Các khối polymer được ghép nối với nhau thành cấu trúc block copolymer (ví dụ: SBS).
    • Kiểm soát cấu trúc: Việc kiểm soát tỷ lệ styrene và butadiene quyết định tính chất cơ học và nhiệt của TPR.

Ưu điểm: Tạo ra sản phẩm có cấu trúc và tính chất đồng nhất. Tính đàn hồi cao, chịu lực tốt.

2. Trộn vật lý (Physical Blending)

Phương pháp này sử dụng hỗn hợp của nhựa nhiệt dẻo (như Polypropylene hoặc Polyethylene) và cao su (như EPDM hoặc NBR).

  • Nguyên liệu chính: Nhựa nhiệt dẻo: Polypropylene (PP), Polyethylene (PE). Cao su: EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer), NBR (Nitrile Butadiene Rubber).
  • Quy trình:
    1. Trộn nóng: Các thành phần được đưa vào máy đùn (extruder) hoặc máy nhào trộn (mixer) ở nhiệt độ cao.
    2. Tạo liên kết: Trong quá trình trộn, các polymer hòa trộn với nhau để tạo thành hỗn hợp đồng nhất.
    3. Đùn hoặc đúc: Sản phẩm hỗn hợp được định hình thành hạt hoặc dạng khác để sử dụng tiếp.

Ưu điểm: Đơn giản và dễ kiểm soát. Có thể điều chỉnh tính chất của TPR bằng cách thay đổi tỷ lệ pha trộn.

3. Công nghệ hóa học Crosslinking (Dynamic Vulcanization)

Đây là phương pháp sản xuất TPR đặc biệt, trong đó cao su được lưu hóa (crosslinked) trong khi trộn với nhựa nhiệt dẻo. Kết quả là một loại vật liệu với pha đàn hồi được cố định trong pha nhiệt dẻo.

  • Nguyên liệu chính:
    • Cao su lưu hóa (như EPDM, NBR).
    • Nhựa nhiệt dẻo (PP, PE).
    • Hóa chất lưu hóa (như peroxide, lưu huỳnh).
  • Quy trình:
    1. Trộn nóng: Các nguyên liệu được trộn trong máy đùn hoặc nhào trộn ở nhiệt độ cao.
    2. Lưu hóa động: Trong quá trình trộn, cao su được lưu hóa để tạo ra các liên kết chéo (crosslinks), giúp tăng tính ổn định nhiệt và cơ học.

Ưu điểm: Tăng cường khả năng chịu lực và ổn định hình dạng. Kháng mài mòn và hóa chất tốt hơn.

4. Phương pháp ghép polymer (Graft Polymerization)

Phương pháp này gắn các đoạn polymer đàn hồi vào mạch chính của nhựa nhiệt dẻo.

  • Nguyên liệu chính: Polymer nền (như PP, PE). Monomer tạo tính đàn hồi (như butadiene).
  • Quy trình: Dùng xúc tác hóa học hoặc cơ học để tạo các nhánh đàn hồi trên polymer nền.

Ưu điểm: Tăng cường khả năng tương thích giữa nhựa nhiệt dẻo và cao su.

5. Phương pháp phối trộn nhựa tái chế và cao su

  • Nguyên liệu chính: Nhựa tái chế (PE, PP) và cao su (như EPDM hoặc SBR).
  • Quy trình:
    1. Cao su tái chế được nghiền nhỏ và trộn với nhựa tái chế.
    2. Thêm chất phụ gia để cải thiện tính chất cơ học.
    3. Gia công bằng máy ép hoặc đùn.

Ưu điểm: Chi phí thấp, thân thiện với môi trường.

Thermoplastic rubber (TPR) là gì?

Nguyên liệu sản xuất Thermoplastic rubber (TPR) là gì?

1. Nhựa nhiệt dẻo (Thermoplastic Polymers)

Nhựa nhiệt dẻo đóng vai trò tạo khung cấu trúc và cung cấp tính chất nhiệt dẻo cho TPR. Các loại nhựa phổ biến bao gồm:

  • Polystyrene (PS): Được dùng làm pha cứng (hard phase) trong các block copolymer như SBS và SEBS. Đặc tính: Cứng, bền, dễ gia công.
  • Polypropylene (PP): Được sử dụng trong các hỗn hợp blend với cao su (ví dụ: PP/EPDM). Đặc tính: Chịu nhiệt tốt, độ bền cao, kháng hóa chất.
  • Polyethylene (PE): Được sử dụng khi cần tính chất dẻo dai và độ bền va đập tốt. Đặc tính: Đàn hồi tốt, kháng mài mòn, giá thành thấp.

2. Cao su (Rubber Materials)

Cao su đóng vai trò tạo tính đàn hồi và dẻo dai cho TPR. Một số loại cao su thường được sử dụng là:

  • Polybutadiene (PB): Là thành phần chính trong các block copolymer như SBS. Đặc tính: Độ đàn hồi cao, chịu lạnh tốt.
  • Polyisoprene (PI): Có cấu trúc và tính chất gần giống cao su tự nhiên. Đặc tính: Đàn hồi, bền với va đập.
  • EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer): Dùng trong các hỗn hợp blend với nhựa như PP/EPDM. Đặc tính: Kháng thời tiết, chịu nhiệt và hóa chất tốt.
  • NBR (Nitrile Butadiene Rubber): Dùng trong các sản phẩm cần khả năng kháng dầu và mài mòn.

3. Monomer và Oligomer (Nguyên liệu gốc cho Polymer hóa)

  • Styrene (S): Được sử dụng để tạo pha cứng trong các block copolymer như SBS, SEBS. Đặc tính: Cứng, dễ định hình.
  • Butadiene (B): Được sử dụng để tạo pha mềm trong block copolymer như SBS.
  • Isoprene (I): Một monomer tương tự butadiene, dùng trong các ứng dụng cần độ đàn hồi cao hơn.
  • Ethylene và Propylene: Được dùng để tổng hợp cao su EPDM.

4. Xúc tác và chất hóa học hỗ trợ

Các chất xúc tác và phụ gia quan trọng trong quá trình polymer hóa và phối trộn:

  • Xúc tác polymer hóa anion: Như butyl lithium, được dùng trong polymer hóa khối (block polymerization) của SBS và SEBS.
  • Chất lưu hóa (Crosslinking Agents): Peroxide, lưu huỳnh (sulfur) được sử dụng trong phương pháp lưu hóa động (dynamic vulcanization).
  • Chất ổn định nhiệt: Giúp ngăn ngừa phân hủy polymer trong quá trình gia công.
  • Chất tăng cường độ bền: Như sợi thủy tinh, bột talc, canxi cacbonat để cải thiện tính chất cơ học.

5. Phụ gia (Additives)

  • Chất hóa dẻo (Plasticizers): Như dầu paraffin, dầu thơm để tăng tính mềm dẻo và linh hoạt cho TPR.
  • Chất chống oxy hóa: Giúp bảo vệ polymer khỏi sự lão hóa do oxy và nhiệt.
  • Chất tạo màu: Sắc tố màu hoặc masterbatch để tạo màu sắc cho sản phẩm cuối.
  • Chất chống tĩnh điện: Được thêm vào để giảm thiểu hiện tượng tích điện trên bề mặt sản phẩm.

6. Các nguyên liệu tái chế

  • Cao su tái chế: Như EPDM tái chế, SBR từ lốp xe cũ, thường được sử dụng để giảm chi phí.
  • Nhựa tái chế: PE, PP hoặc PS tái chế có thể được trộn với nguyên liệu nguyên sinh.

Phân bố – Thermoplastic rubber (TPR) là gì?

1. Trung Quốc: Là nhà sản xuất lớn nhất với chi phí thấp, tập trung vào giày dép, đồ chơi, và xuất khẩu số lượng lớn nhờ công suất cao.

2. Hoa Kỳ: Dẫn đầu về TPR chất lượng cao và công nghệ hiện đại, phục vụ ngành ô tô, y tế. Với trọng tâm là vật liệu thân thiện môi trường.

3. Nhật Bản: Chuyên sản xuất TPR cho điện tử và robot, nổi bật với chất lượng cao và các loại TPR có tính năng kỹ thuật đặc biệt.

4. Châu Âu (Đức, Pháp, Ý): Tập trung vào xây dựng, y tế, cao su kỹ thuật với sản phẩm thân thiện môi trường, bền vững, và công nghệ sản xuất sạch.

5. Ấn Độ: Phát triển TPR giá rẻ cho thị trường nội địa và xuất khẩu, đặc biệt trong ngành giày dép và sản phẩm tiêu dùng nhờ chi phí nhân công thấp.

6. Hàn Quốc: Chuyên TPR cao cấp cho điện tử và ô tô, tập trung vào công nghệ hiện đại để đáp ứng nhu cầu nội địa và xuất khẩu.

7. Đông Nam Á (Việt Nam, Thái Lan): Sản xuất giày dép, bao bì nhựa giá rẻ dựa trên nguồn nguyên liệu dồi dào và chi phí thấp, phục vụ xuất khẩu trong khu vực.

8. Nga: Tập trung vào TPR chịu lạnh, ứng dụng công nghiệp nặng, với vật liệu chống thấm và chống mài mòn phục vụ thị trường khí hậu lạnh.

 

Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất Thermoplastic rubber (TPR) Trung Quốc của KDC hãy liên hệ ngay số Hotline 0868.520.018 hoặc truy cập trực tiếp website KDCCHEMICAL.VN để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

0