Polypropylene

Polypropylene là nhựa PP, được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và cuộc sống thường ngày. Polypropylene là một trong những sản phẩm hoá dầu quan trọng tại Nhà máy Lọc hoá dầu Nghi Sơn.

Polypropylene là gì?

Polypropylene (PP) là là một loại nhựa polymer nhiệt dẻo, màu trắng, có độ bền cơ học cao và khả năng chống chịu hóa chất tốt. Polypropylene là sản phẩm hóa dầu có giá trị cao nhất của nhà máy và được dùng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa PP, chai lọ, bao bì, sợi dệt, màng bọc và các thiết bị dùng trong y tế. PP được sản xuất bằng phản ứng trùng hợp Propylene (C3H6) trong phân xưởng Polypropylen Unit (PPU). Nguyên liệu Propylene thu được từ sản phẩm của quá trình cracking tại cụm phân xưởng RFCC. Sản phẩm PP (từ phân xưởng PPU) là dạng hạt cứng, được đóng vào bao bì và xuất bán theo đường biển hoặc đường bộ.

Cấu trúc hóa học của Polypropylene

Đặc tính của Polypropylene

Polypropylene (PP) sở hữu nhiều đặc tính nổi bật như:

• Kháng hóa chất: Polypropylene có khả năng chống chịu tốt với các axit và bazơ loãng, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho việc chế tạo các thùng chứa chất lỏng như chất tẩy rửa, sản phẩm sơ cứu và nhiều ứng dụng khác.
• Độ đàn hồi và độ bền: Nhựa PP có tính đàn hồi, nhưng khi bị biến dạng, nó không thể trở lại hình dạng ban đầu, do đó được coi là một vật liệu có độ “cứng”. Nhựa PP cũng có độ bền cao, giúp chống nứt gãy khi chịu tác động cơ học.
• Khả năng chống biến dạng: Polypropylene duy trì hình dáng ban đầu ngay cả sau khi chịu lực xoắn, uốn cong hay kéo giãn nhiều lần. Điều này làm cho PP trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu tính bền bỉ như bản lề sống.
• Khả năng cách điện: Với đặc tính cách điện vượt trội, nhựa PP là lựa chọn hàng đầu cho các linh kiện điện tử và những ứng dụng liên quan đến điện.
• Tính chất trong suốt và khả năng truyền sáng: Polypropylene có thể được chế tạo ở dạng trong suốt, phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khả năng truyền sáng hoặc yêu cầu thẩm mỹ.

Polypropylene dùng để làm gì? Các ứng dụng của Polypropylene

Nhựa PP được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày với nhiều sản phẩm quen thuộc, bao gồm:

• Chai và bình nước: Nhựa PP là vật liệu phổ biến để sản xuất các loại chai nước, bình nước được bày bán tại các cửa hàng, siêu thị, điển hình như chai Lavie, Coca-Cola, và nhiều sản phẩm tương tự.
• Hộp đựng đa năng và thực phẩm: Các loại hộp nhựa đa năng, hộp đựng thực phẩm, thùng gạo thông minh, hay các hộp đựng đồ ăn dùng một lần thường thấy tại các quán ăn đường phố đều được làm từ nhựa PP.
• Sản phẩm mang thương hiệu: Hộp nhựa Lock & Lock, vốn nổi tiếng với độ bền và an toàn, cũng sử dụng nhựa PP làm vật liệu chính.
• Đồ dùng cho trẻ em: Nhựa PP được sử dụng để sản xuất đồ chơi trẻ em, bình sữa, xe nhựa, xe đẩy và nhiều sản phẩm an toàn khác dành cho bé.
• Đồ gia dụng và nội thất: Nhựa PP hiện diện trong các sản phẩm gia dụng như đồ dùng nhà bếp, đồ trang trí phòng khách, giỏ đựng đồ, kệ phòng tắm, và nhiều vật dụng khác trong gia đình.
• Bao bì và màng bọc thực phẩm: Nhựa PP được dùng để sản xuất màng bọc và các loại bao bì đựng thực phẩm, không chỉ an toàn mà còn có chi phí thấp, phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng.

Các loại Polypropylene

Có nhiều loại polypropylene (PP) trên thị trường, bao gồm:

• Polypropylene Homopolymer (PP Homopolymer): Đây là loại PP được sử dụng phổ biến nhất. PP Homopolymer chứa các monome propylene trong dạng rắn bán kết tinh. Các ứng dụng chính bao gồm đóng gói, dệt may, y tế, ống dẫn, ô tô và các ứng dụng điện.
• Polypropylene Copolymer (PP Copolymer): PP Copolymer được sản xuất bằng cách trùng hợp propylene và ethylene.
• Polypropylene, Impact Copolymer: Đây là một dạng copolymer tác động, chứa phase PP Random Copolymer trộn lẫn. Với hàm lượng ethylene từ 45-65%, loại này được sử dụng cho các sản phẩm yêu cầu khả năng chống va đập tốt như đóng gói, đồ gia dụng, phim và ống.
• Expanded Polypropylene (EPP): EPP là loại bọt tế bào kín có mật độ cực thấp, có độ bền cao so với trọng lượng, khả năng chống va đập, cách nhiệt, chống hóa chất và nước tốt. EPP được sử dụng trong ô tô, bao bì, sản phẩm xây dựng, và hàng tiêu dùng.
• Polypropylene Terpolymer: PP Terpolymer bao gồm các phân đoạn propylene kết hợp với các monomer ethylene và butane. PP Terpolymer có tính trong suốt cao hơn so với PP Homopolymer, thích hợp cho các ứng dụng màng đóng kín.
• Polypropylene, High Melt Strength (PP HMS): Đây là loại có chuỗi dài nhánh, có độ bền chảy và độ dẻo cao. PP HMS được sử dụng để sản xuất các loại bọt mềm, mật độ thấp cho bao bì thực phẩm và trong các ngành công nghiệp ô tô và xây dựng.
• Bio-based Polypropylene: Đây là loại PP có nguồn gốc sinh học, với monomer propylene được sản xuất từ nguyên liệu tái tạo. Hàm lượng sinh học có thể dao động từ 30-100%. Các ứng dụng bao gồm sản phẩm sinh học và hợp chất sinh học.

Quy trình sản xuất Polypropylene

Polypropylene được sản xuất bằng cách trùng hợp khí propylene sử dụng hệ thống xúc tác, thường là xúc tác Ziegler-Natta hoặc metallocene. Các thông số polymer hóa, bao gồm nhiệt độ, áp suất và nồng độ chất phản ứng, được xác định dựa trên loại polymer mong muốn. Có một số phương pháp sản xuất khác nhau có thể diễn ra trong quá trình pha khí hoặc pha lỏng:

• Quy trình pha khí: Phản ứng xảy ra trong một bể phản ứng lơ lửng ở nhiệt độ từ 70°C đến 100°C và áp suất từ 1 đến 20 atm. Propylene và hydro được đưa qua lớp xúc tác. Propylene được chuyển đổi thành polypropylene dưới dạng bột mịn, sau đó được tách ra khỏi propylene và hydro chưa phản ứng bằng cách sử dụng thiết bị tách cyclone. Cuối cùng, bột mịn này được ép viên và sẵn sàng cho các ứng dụng tiếp theo.
• Quy trình Spheripol: Quy trình polymer hóa này sử dụng propylene, ethylene và hydro để sản xuất polypropylene. Phản ứng diễn ra bằng cách treo xúc tác và các đơn vị monomer trong một dung môi trơ, như các hydrocarbon nhẹ. Khi quá trình polymer hóa hoàn tất, hỗn hợp monomer và bột polymer được thải ra khỏi bể phản ứng qua ống nhúng, trong khi monomer chưa phản ứng được tái chế lại vào bể phản ứng.