Nhựa Composite là gì? Cấu tạo, ưu nhược điểm và ứng dụng

2.1/5 - (63 bình chọn)

Nhựa composite là loại vật liệu rất phổ biến hiện nay, được ứng dụng nhiều để sản xuất các sản phẩm trong ngành công nghiệp, xây dựng như đóng tàu, các sản phẩm bồn chứa, các loại cửa, vách ngăn, tấm lợp… Tuy được ứng dụng rất phổ biến nhưng nếu muốn tìm hiểu kiến thức về loại chất liệu này thì vẫn chưa có nhiều.

Trong bài viết này Tân Trường Thịnh sẽ trình bày chi tiết thông tin về nhựa composite là gì? Thành phần cấu tạo, ưu nhược điểm cũng như những ứng dụng tiêu biểu của loại nhựa này để bạn đọc tham khảo.

Nhựa composite là gì?

Nhựa composite còn được gọi là nhựa FRP (Fibeglass Reinfored Plastic), là một loại vật liệu tổng hợp từ hai hoặc nhiều chất liệu khác nhau. Cấu tạo chính của nó bao gồm pha nhựa và pha chất độn. Nhờ sự kết hợp của 2 pha này nên nhựa composite thường có các đặc tính vượt trội hơn so với các vật liệu ban đầu.

nhựa composite
Tổng quan nhựa composite là gì?

Xem thêm: Giá nhựa composite

Thành phần và cấu tạo chi tiết của vật liệu nhựa composite

Nhựa composite là nhựa tổng hợp được tạo ra bằng cách pha trộn một số loại nhựa, sợi thuỷ tinh và một số loại sợi khác như sợi carbon, sợi gỗ,… Thành phần và cấu tạo chính của vật liệu nhựa composite như sau:

Thành phần cơ bản của các loại vật liệu nhựa composite

Thành phần của các loại nhựa composite bao gồm:

  • Nhóm sợi phổ biến bao gồm: sợi carbon, sợi thủy tinh, sợi gốm, và sợi tổng hợp như Nomex, Kermel, Apyeil, và Kynol.
  • Nhóm sợi ít phổ biến gồm:
    • Sợi từ thực vật như giấy, sợi gai, sợi đay, xơ dừa, sợi dứa;
    • Sợi khoáng chất như silic, amiang (ít được sử dụng vì vấn đề sức khỏe)
    • Sợi nhựa tổng hợp như polyester, polyamide
    • Sợi kim loại như nhôm, thép, đồng
    • Các loại hạt như hạt kim loại, hạt đất sét, bột đá, bột gỗ
vật liệu nhựa composite
Sợi thuỷ tinh là thành phần chính sản xuất nhựa composite

Cấu tạo chi tiết của sản phẩm nhựa composite

Cấu tạo cơ bản của nhựa composite bao gồm:

  • Pha nhựa (vật liệu nền) có tác dụng liên kết các yếu tố cốt bên trong, tạo ra sự thống nhất và tính nguyên khối cho composite. Vật liệu nền thường bao gồm Polymer (như PE, PP, PVC, Polyester, cao su), kim loại và ceramic (xi măng).
  • Pha chất độn (nguyên liệu gia cường) là thành phần tạo nên các đặc điểm lý tính cần thiết của nhựa Composite. Có hai kiểu nguyên liệu cốt là dạng cốt sợi (ngắn hoặc dài) và dạng cốt hạt. Các loại sợi bao gồm sợi thủy tinh, xenlulozơ, cacbon hay acramic, và các loại hạt như kim loại, đất sét, bột gỗ, bột đá hay các hạt có hình dạng đặc biệt khác.
nhua composite
Cấu tạo sản phẩm nhựa composite gồm 3 phần

Ưu nhược điểm của vật liệu nhựa composite

Ưu điểm của vật liệu nhựa composite như sau:

  • Trọng lượng nhẹ: Điều này giúp dễ dàng vận chuyển và lắp đặt.
  • Độ bền cơ học cao: Chịu được lực kéo, nén và uốn tốt.
  • Khả năng chống ăn mòn: Đặc biệt phù hợp với môi trường có hóa chất.
  • Cách điện và cách nhiệt tốt: An toàn khi sử dụng trong các ứng dụng điện.
  • Kháng UV và thời tiết khắc nghiệt: Bền vững dưới tác động của môi trường ngoài trời.
  • Tuổi thọ sử dụng cao: Không cần bảo dưỡng thường xuyên.
  • Dễ dàng gia công và tạo hình: Có thể sản xuất với nhiều hình dạng và kích thước.

Ngoài những ưu điểm trên, nhựa composite còn có những nhược điểm như sau:

  • Chi phí sản xuất cao: So với vật liệu truyền thống như gỗ hoặc kim loại.
  • Khó tái chế: Do cấu tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau.
  • Độ cứng có hạn: Không cao bằng một số vật liệu như kim loại.
  • Dễ bị hư hại khi tiếp xúc với nhiệt độ cao

Công nghệ và phương pháp phổ biến sản xuất nhựa composite

Công nghệ tiên tiến sản xuất nhựa composite

Hiện nay, để sản xuất nhựa composite có nhiều công nghệ hiện đại. Có thể kể đến như:

  • Công nghệ khuôn tiếp xúc
  • Công nghệ khuôn với diaphragm đàn hồi
  • Công nghệ tẩm áp lực (Resin Transfer Molding – RTM)
  • Công nghệ dập trong khuôn (Compression Molding)
  • Công nghệ quấn sợi (Filament Winding)
  • Công nghệ sản xuất ở nhiệt độ áp suất cao
  • Công nghệ sản xuất ở áp suất bình thường

Phương pháp phổ biến sản xuất nhựa composite

Sản xuất nhựa composite cần trải qua nhiều bước tuỳ thuộc vào điều kiện, phương pháp sản xuất. Hai phương pháp sản xuất nhựa composite phổ biến hiện nay là gia công ở áp suất cao và gia công ở áp suất thường.

Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất cao

Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất cao như sau:

  • Đúc ép nóng: Trộn đều các vật liệu nhựa và sợi thuỷ tinh. Sau đó cho hỗn hợp trên vào khuôn đúc cùng nhiệt độ và áp suất cao với sản phẩm định hình 3 chiều.
  • Đúc ép nguội: Các bước làm tương tự như cách sản xuất nhựa composite đúng ép nóng nhưng thực hiện dưới nhiệt độ thường.
  • Đúc kéo: Cho hỗn hợp nhựa và sợi thuỷ tinh trộn đều vào với nhau. Sau đó kéo qua lõi đã gia nhiệt để nhựa composite đông rắn thông qua lõi tạo hình.
san xuat nhua composite
Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất cao

Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất thường

Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất thường như sau:

  • Cuộn sợi: Kéo sợi qua bồn để sợi được thấm nước hoàn toàn sau đó cuộn và đặt lên bề mặt khuôn chuyên dụng.
  • Các phương pháp túi và nồi hấp: Khi khuôn các sợi tẩm nhựa đã được sắp xếp, phủ nhựa lên túi mềm. Có ba cách phổ biến được áp dụng ở phương pháp này: hút chân không bên trong túi và tạo hình sản phẩm bằng cách ép sợi vào khuôn; sử dụng áp suất đẩy các lớp sợi vào trong khuôn hoặc có thể định hình sản phẩm bằng áp suất và nhiệt độ nồi hấp.
  • Sử dụng lực quay ly tâm: Khi nhựa và sợi đã được cho vào khuôn, sử dụng quay lực quay ly tâm để tạo sản phẩm.
  • Trát lớp: Đây là một phương pháp cổ điển và được áp dụng nhiều nhất. Hỗn hợp nhựa và sợi thuỷ tinh được trộn đều sau đó trát liên tục lên bề mặt tiếp xúc cho đến khi lớp phủ có một độ dày nhất định.
các loại nhựa composite
Phương pháp sản xuất gia công ở áp suất thường

Ứng dụng rộng rãi của vật liệu nhựa composite

Nhựa composite đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để tạo ra các sản phẩm hữu ích. Nó đã giải quyết được những hạn chế mà những vật liệu khác gặp phải, nâng cao năng suất chất lượng công việc. Có thể kể đến như:

  • Sản xuất tủ bếp, cửa nhựa composite
  • Sản xuất vỏ động cơ tên lửa, máy bay, vỏ tàu thuyền nhựa composite.
  • Tạo ra bình chịu áp lực cao và ống dẫn xăng dầu composite 3 lớp ứng dụng công nghệ cuốn ướt của Nga.
  • Sử dụng làm ống dẫn nước sạch, nước nguồn.
  • Làm ống dẫn nước thải, ống dẫn hóa chất.
  • Làm ống thuỷ nông dẫn nước.
  • Làm thùng rác công cộng và hệ thống ống thoát rác các tòa nhà cao tầng.
  • Hệ thống sứ cách điện, sứ cầu giao, sứ chống sét, cầu chí, sứ epoxy,….
  • Vỏ lốp các loại xe như xe ô tô, xe đạp, xe máy,…
  • Sử dụng nhựa composite làm mô hình đồ chơi trẻ em.
nhựa composite
Ứng dụng rộng rãi của vật liệu nhựa composite

Bài viết trên đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về nhựa composite. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc có nhu cầu mua nhựa composite hãy truy cập ngay https://tantruongthinh.vn/ hoặc hotline 0907 811 577 hoặc 0378 478 494 để được Tân Trường Thịnh tư vấn chi tiết.

Xem thêm