Nhựa Composite Là Gì? Chống Ăn Mòn, Chịu Thời Tiết Ra Sao

Nhựa composite là vật liệu gồm nền polymer kết hợp với thành phần gia cường. Dạng phổ biến trong sản phẩm dân dụng và công nghiệp là nền nhựa nhiệt rắn gia cường sợi thủy tinh. Độ bền, khả năng chống ăn mòn và mức độ chịu thời tiết của composite phụ thuộc vào hệ nhựa, loại cốt, cấu trúc lớp và chất lượng gia công, không giống nhau ở mọi sản phẩm. Bài viết này, Nhựa Việt Tiến gửi đến bạn những kiến thức kỹ thuật chuẩn xác nhất về vật liệu composite và ứng dụng thực tiễn của chúng.

Nhựa composite là gì?

Nhựa composite là vật liệu được tạo thành từ nền polymer và một hoặc nhiều thành phần gia cường có tính chất khác nhau. Hai thành phần vẫn giữ vai trò riêng trong cấu trúc nhưng phối hợp để tạo ra vật liệu có đặc tính cơ học phù hợp với yêu cầu sử dụng.

Composite là khái niệm rộng, không đồng nghĩa hoàn toàn với nhựa sợi thủy tinh

FRP là viết tắt của Fiber Reinforced Polymer hoặc Fiber Reinforced Plastic, nghĩa là polymer gia cường sợi. Nếu vật liệu gia cường là sợi thủy tinh, composite thường được gọi là GFRP hoặc composite sợi thủy tinh.

Composite được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ sản phẩm vệ sinh môi trường đến giao thông, xây dựng và thiết bị kỹ thuật.

Sản phẩm vệ sinh môi trường

Trong nhóm sản phẩm của Nhựa Việt Tiến, ứng dụng tiêu biểu là thùng rác composite.

Sản phẩm thường có thân cứng, giữ form tốt và có thể tạo nhiều kiểu dáng phù hợp với công viên, khuôn viên, khu đô thị hoặc điểm công cộng.

Thùng, ống và hệ thống xử lý hóa chất

Composite sợi thủy tinh được dùng để chế tạo:

• Bồn chứa/ thùng chứa.
• Đường ống.
• Tháp xử lý khí.
• Bể nước thải.
• Máng và chi tiết trong hệ thống công nghiệp.

Vật liệu cho từng hệ thống cần được xác định theo chất chứa, áp suất và điều kiện vận hành.

Giao thông và hàng hải

Composite được sử dụng trong:

• Vỏ tàu và xuồng.
• Ca-nô.
• Tấm thân xe.
• Chi tiết nội thất phương tiện.
• Một số kết cấu hàng không chuyên dụng.

Composite sợi thủy tinh phổ biến trong các kết cấu kích thước lớn, còn composite sợi carbon thường được dùng khi cần giảm trọng lượng.

Xây dựng và hạ tầng

Các ứng dụng phổ biến gồm:

• Tấm lấy sáng FRP.
• Thanh và dầm định hình.
• Lưới sàn công nghiệp.
• Nắp hố ga.
• Ống kỹ thuật.
• Tấm ốp và vách ngăn.

Thông số sản phẩm cần đáp ứng tải trọng, điều kiện lắp đặt và yêu cầu kỹ thuật của từng công trình.

Điện và thiết bị kỹ thuật

Composite sợi thủy tinh được sử dụng trong vỏ tủ điện, thanh cách điện, thang cáp và các chi tiết bảo vệ.

Không phải mọi composite đều cách điện. Composite sợi carbon có thể dẫn điện nên cần được đánh giá riêng theo từng cấu trúc vật liệu.

Việc tạo hình sản phẩm composite có thể được thực hiện qua nhiều công nghệ khác nhau tùy theo hình dáng và yêu cầu chịu lực:

• Phương pháp lăn tay thủ công (Hand Lay-up): Phổ biến nhất tại Việt Nam. Người thợ sẽ quét xen kẽ từng lớp nhựa lỏng và xếp từng tấm màng sợi thủy tinh lên khuôn định hình, sau đó dùng con lăn ép bọt khí ra ngoài. Thích hợp sản xuất bồn bể, thùng rác, tàu thuyền.
• Phương pháp phun (Spray-up): Nhựa lỏng và sợi thủy tinh cắt ngắn được phun trực tiếp từ súng phun lên bề mặt khuôn.
• Công nghệ đúc kéo đùn (Pultrusion): Kéo các sợi thủy tinh đã tẩm nhựa qua một khuôn gia nhiệt định hình để tạo ra các thanh, dầm composite có độ dài liên tục (dùng trong xây dựng).
• Công nghệ quấn sợi (Filament Winding): Các cuộn sợi thủy tinh tẩm nhựa được quấn quanh một lõi quay tròn, chuyên dùng để chế tạo các loại bồn trụ tròn chịu áp lực và ống dẫn hóa chất.

>> Tham khảo: Nhựa PS là gì? Đặc tính và công dụng của nhựa PS là gì?

Nhựa composite có tái chế được không?

Composite có thể được xử lý để thu hồi hoặc tái sử dụng một phần vật liệu, nhưng khó hơn nhựa nhiệt dẻo như PE hoặc PP.

Composite nền nhựa nhiệt rắn có cấu trúc liên kết ngang nên không thể nấu chảy và tạo hình lại theo phương pháp thông thường. Một số hướng xử lý hiện nay gồm:

• Nghiền cơ học để làm vật liệu độn.
• Gia nhiệt trong điều kiện kiểm soát để thu hồi một phần vật liệu gia cường.
• Xử lý hóa học để phân giải polymer nền.
• Tái sử dụng chi tiết hoặc vật liệu nghiền trong sản phẩm khác.

Composite có chống cháy không?

Composite không mặc nhiên chống cháy. Khả năng phản ứng với lửa phụ thuộc vào nền nhựa, loại cốt, phụ gia chống cháy, cấu trúc sản phẩm và tiêu chuẩn thử nghiệm. Chỉ nên xem sản phẩm có khả năng chống cháy khi có thông số kỹ thuật hoặc chứng nhận phù hợp. Không nên dựa riêng vào tên gọi composite để sử dụng tại khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Nhựa composite có độc không?

Bản thân các sản phẩm từ nhựa composite khi đã đóng rắn thành phẩm (như thùng rác, mặt bàn) là hoàn toàn trơ và an toàn cho người sử dụng. Tuy nhiên, trong giai đoạn gia công sản xuất tại xưởng, bụi sợi thủy tinh và mùi dung môi bay hơi rất độc hại đối với hệ hô hấp, đòi hỏi công nhân phải mang đồ bảo hộ chuyên dụng.