Nhựa Polyester là gì? Nguồn gốc, đặc tính và ứng dụng

Nhựa Polyester là một trong những vật liệu quan trọng và phổ biến trong đời sống hiện đại. Tuy nhiên, nhiều người vẫn thắc mắc: Nhựa Polyester là gì? Được sản xuất từ đâu và ứng dụng trong thực tế ra sao?

Để giải đáp những câu hỏi này, NSRP đã tổng hợp toàn bộ thông tin chi tiết về nhựa Polyester trong bài viết dưới đây.

1. Nhựa Polyester là gì? Nhựa Polyester được làm từ gì?

Polyester (Polyethylene Terephthalate) là loại vật liệu được cấu tạo từ ethylene, một hợp chất có nguồn gốc từ các thành phần tự nhiên như dầu mỏ và than đá. Polyester lần đầu tiên được khám phá vào năm 1930 tại một phòng thí nghiệm ở Mỹ bởi một nhà khoa học.

Nhựa Polyester

Tuy nhiên, việc nghiên cứu chuyên sâu về polyester chỉ diễn ra vào năm 1939 tại Anh, khi các nhà khoa học người Anh tiếp tục phát triển và hoàn thiện loại sợi tổng hợp này. Đến năm 1946, công ty DuPont của Mỹ đã mua bản quyền sáng chế từ các nhà khoa học Anh, mở đường cho sản xuất thương mại polyester. Năm 1951, polyester chính thức được ra mắt công chúng và trở thành một loại vật liệu phổ biến trên thị trường.

2. Nhựa Polyester: Từ Nhà máy lọc hóa dầu đến các sản phẩm quen thuộc trong đời sống

Nhiều người có thể không nhận ra rằng các sản phẩm từ ngành lọc hóa dầu hiện diện ở hầu hết mọi khía cạnh trong cuộc sống hiện đại. Từ quần áo, chai nhựa đến các thiết bị y tế, dầu mỏ và các sản phẩm hóa dầu là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất nhiều vật liệu thiết yếu. Nhờ vào các nhà máy lọc hóa dầu, các sản phẩm thiết yếu này được cung cấp rộng rãi, tạo nền tảng phát triển cho nhiều ngành công nghiệp.

Nhựa Polyester có nguyên liệu được tạo ra từ trong các nhà máy lọc hóa dầu

Nhựa Polyester có thành phần chủ yếu là ethylene, là một hợp chất có nguồn gốc từ dầu mỏ và than đá. Ethylene là sản phẩm then chốt trong quá trình lọc hóa dầu, đóng vai trò quan trọng trong cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành sản xuất nhựa.

Sau đây là quá trình sản xuất nhựa Polyester tại các nhà máy lọc hóa dầu

• Tinh chế dầu thô và tạo nguyên liệu cơ bản là naphtha thông qua quá trình chưng cất (dầu thô được chưng cất để phân tách thành các phần khác nhau dựa trên nhiệt độ sôi, tạo ra các sản phẩm như khí hóa lỏng, xăng, dầu diesel và naphtha). Naphtha là nguyên liệu chính để sản xuất monomer cần thiết cho polyester.
• Crack naphtha để tạo ethylene: Naphtha được nung ở nhiệt độ cao (khoảng 850–900°C) trong sự có mặt của hơi nước để phân tách thành các hydrocacbon nhỏ hơn, trong đó có ethylene – nguyên liệu quan trọng để tổng hợp polyester.
• Tạo Paraxylene (PX): Ethylene được sử dụng để tổng hợp paraxylene thông qua các phản ứng hóa học và tinh chế từ hỗn hợp xylene.
• Sản xuất axit terephthalic tinh khiết (PTA): Paraxylene được oxy hóa để tạo ra PTA, một thành phần quan trọng của polyester.
• Sản xuất monoethylene glycol (MEG): Ethylene cũng được dùng để sản xuất ethylene oxide, sau đó được chuyển hóa thành monoethylene glycol (MEG) qua quá trình hydrat hóa.
• Tổng hợp polyester: Ethylene glycol và terephthalic acid được trộn lẫn và gia nhiệt. Quá trình này tạo ra phản ứng hóa học, trong đó các liên kết ester hình thành, tạo nên các chuỗi polymer cơ bản cho nhựa polyester.
• Tạo hạt nhựa: Sản phẩm của quá trình este hóa tiếp tục được xử lý trong giai đoạn polyme hóa để tạo thành nhựa polyester cuối cùng với độ bền và tính chất cơ học cao. Polyester sau đó được làm nguội và cắt thành các hạt nhỏ (pellet), dễ vận chuyển và sử dụng.

3. Đặc tính và ứng dụng của nhựa Polyester

3.1 Đặc tính của nhựa Polyester

Polyester có các tính chất hóa học và vật lý đặc trưng:

Tính chất vật lý:

• Polyester có khối lượng riêng là 1.38 g/cm³.
• Với cấu tạo từ nhựa dẻo, polyester không hấp thụ ẩm.
• Polyester ít bị nhăn và dễ phục hồi hình dạng ban đầu, giúp sản phẩm luôn giữ được hình dạng ban đầu.
• Nhựa Polyester có khả năng tạo ra tĩnh điện khi có ma sát.

Nhựa Polyester có nhiều đặc tính nổi bật

Tính chất hóa học:

• Sợi polyester có thể giảm độ bền khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong thời gian dài hoặc ở nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ phòng, sợi polyester ổn định, nhưng khi đạt đến 235°C, cấu trúc của nó mất định hướng, và đến 285°C thì cấu trúc sẽ bị phá hủy hoàn toàn.
• Polyester bền với axit loãng nhưng dễ giảm độ bền khi tiếp xúc với axit có nồng độ cao.
• Trong môi trường kiềm, polyester dễ bị phân hủy, làm giảm độ bền.
• Polyester không bị ảnh hưởng bởi nấm mốc hoặc vi khuẩn, đảm bảo sự ổn định trong nhiều điều kiện môi trường.

3.2 Ứng dụng của nhựa Polyester

Polyester là một chất liệu tổng hợp với nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và cuộc sống hằng ngày. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của polyester:

• Sử dụng phổ biến trong ngành dệt may và là nguyên liệu để sản xuất nhựa Composite.
• Dùng làm trang phục chống nước, không nhăn.
• Rèm cửa, chăn ga gối nệm,…
• Linh kiện cho xe bán tải
• Ứng dụng làm bể bơi
• Sử dụng trong ngành đóng tàu, thuyền
• Làm bàn, ghế,…
• …

Nhựa Polyester được ứng dụng khá rộng rãi trong đời sống

Như vậy, bài viết trên của NSRP đã tổng hợp đến bạn các thông tin chi tiết về nhựa Polyester. Mong rằng những thông tin trên sẽ hữu ích cho bạn. Bạn có thể truy cập vào website của NSRP để đọc thêm nhiều thông tin hữu ích về ngành lọc, hóa dầu và các sản phẩm của chúng.