Bài viết sau Việt Phát Composite sẽ giúp bạn tổng hợp các loại nhựa composite phổ biến nhất hiện nay, kèm theo đặc điểm, ưu điểm và ứng dụng thực tế của từng loại, từ đó giúp bạn dễ dàng lựa chọn loại vật liệu phù hợp cho nhu cầu sử dụng.
Tổng quan về nhựa composite
Thế nào là nhựa composite
Nhựa composite là một loại nhựa tổng hợp được tạo ra từ hai hay nhiều thành phần vật chất có tính chất khác biệt nhằm tạo nên một vật liệu mới có hiệu suất vượt trội hơn. Thông thường, nhựa composite bao gồm phần nền (matrix) là một loại nhựa polymer, kết hợp với vật liệu gia cường (reinforcement) như sợi thủy tinh, sợi carbon hay sợi aramid.
Sự kết hợp này giúp composite vừa giữ được độ nhẹ, vừa có khả năng chịu lực, chịu nhiệt và kháng ăn mòn vượt trội so với các loại vật liệu truyền thống như kim loại hay nhựa nguyên chất.
Điều đặc biệt ở nhựa composite chính là khả năng tùy biến linh hoạt theo nhu cầu sử dụng. Ví dụ, trong ngành xây dựng, composite có thể được chế tạo để tạo thành tấm lợp siêu nhẹ nhưng vẫn đảm bảo độ bền cao. Trong ngành giao thông, nhựa composite được sử dụng để sản xuất các bộ phận thân xe hoặc vỏ máy bay giúp giảm trọng lượng mà vẫn giữ vững độ chắc chắn. Nhờ đó, loại vật liệu này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như công nghiệp hóa chất, vận tải, năng lượng tái tạo và thậm chí cả trong đời sống sinh hoạt như sản xuất bồn chứa, ống dẫn, đồ nội thất.
Thành phần chính của nhựa composite
Như đã đề cập ở trên, nhựa composite được làm từ 2 thành chính gồm vật liệu nền và vật liệu gia cường, cụ thể như sau:
- Vật liệu nền: Hay còn gọi là matrix. Đây là thành phần bao quanh và liên kết các sợi gia cường trong composite. Nó đóng vai trò như một lớp keo gắn kết, đồng thời truyền lực giữa các sợi và bảo vệ chúng khỏi tác động từ môi trường bên ngoài như độ ẩm, hóa chất hay nhiệt độ cao. Có thể hình dung đơn giản vật liệu nền như phần xi măng trong bê tông, giúp liên kết các viên đá (vật liệu gia cường) lại với nhau thành một khối rắn chắc. Các loại nhựa nền phổ biến nhất hiện nay gồm có nhựa epoxy, nhựa polyester, nhựa vinyl ester
- Vật liệu gia cường: Vật liệu gia cường hay còn gọi là reinforcement là thành phần chịu tải chính trong cấu trúc composite. Đây là những sợi hoặc hạt có độ bền kéo, độ cứng cao và có vai trò tăng cường các đặc tính cơ học cho vật liệu. Nếu vật liệu nền là phần liên kết thì vật liệu gia cường chính là phần giúp composite có khả năng chịu lực, chống biến dạng và ổn định kết cấu. Hiện nay, các loại sợi gia cường phổ biến nhất bao gồm: Sợi thủy tinh, Sợi carbon, Sợi aramid.
Nhựa composite có mấy loại
Nhựa composite là một khái niệm quen thuộc nhưng vẫn còn khá nhiều người nhầm lẫn trong cách gọi tên và phân loại chúng. Một trong những hiểu lầm phổ biến là cho rằng nhựa FRP (Fiberglass Reinforced Plastic – nhựa cốt sợi thủy tinh) là tên gọi khác của nhựa composite. Tuy nhiên, thực tế thì FRP chỉ là một dạng trong số rất nhiều loại nhựa composite hiện có. Để hiểu rõ hơn về cách phân loại nhựa composite, chúng ta cần xét đến các yếu tố cấu thành cơ bản như vật liệu nền (resin matrix) và vật liệu gia cường (reinforcement materials) yếu tố chính tạo nên sự đa dạng của dòng vật liệu này.
Các loại nhựa composite phổ biến hiện nay thường được phân chia dựa trên loại sợi gia cường bao gồm sợi thủy tinh, sợi cacbon và sợi aramid.
Nhựa composite gốc sợi thủy tinh (FRP)
Nhựa composite gốc sợi thủy tinh hay còn gọi là FRP là loại phổ biến nhất hiện nay nhờ chi phí sản xuất thấp và khả năng chịu lực, kháng ăn mòn tốt. Với sự kết hợp giữa nhựa nền polyester, epoxy hoặc vinylester và sợi thủy tinh gia cường, FRP được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, sản xuất bồn chứa hóa chất, bể xử lý nước thải, và các linh kiện công nghiệp có yêu cầu cao về độ bền và tuổi thọ.
Khả năng kháng tia UV, cách điện tốt, cùng với trọng lượng nhẹ giúp vật liệu này dễ dàng thi công và vận chuyển, trở thành một lựa chọn lý tưởng trong nhiều dự án kỹ thuật và dân dụng.
Nhờ những ưu điểm vượt trội trên nên nhựa composite gốc sợi thủy tinh được sử dụng rất nhiều để chế tạo các sản phẩm bồn composite frp, bể composite hay dùng trong thi công bọc phủ frp.
Nhựa composite gốc sợi cacbon (CFRP)
CFRP hay Carbon Fiber Reinforced Polymer là dòng nhựa composite cao cấp được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu tải vượt trội và trọng lượng siêu nhẹ. Nhựa CFRP nhẹ hơn thép đến 5 lần và chỉ bằng khoảng 60% trọng lượng của nhôm nhưng lại có độ bền kéo rất cao. Chính vì vậy, nó thường xuất hiện trong ngành hàng không vũ trụ, chế tạo xe thể thao, máy bay không người lái, hay thậm chí là trong lĩnh vực xây dựng cầu đường cao cấp.
Không những thế, nhựa composite gốc sợi cacbon còn có các đặc tính kỹ thuật ưu việt khác như độ bền mỏi cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp,… Quan trọng hơn, các đặc tính cơ lý của CFRP hoàn toàn có thể tùy chỉnh và tối ưu hóa tùy theo nhu cầu ứng dụng, mang lại tính linh hoạt vượt trội trong thiết kế kỹ thuật.
Nhựa composite gốc sợi aramid (AFRP)
Đây là loại nhựa composite có vật liệu gia cường bằng sợi aramid ( một loại sợi tổng hợp ), ví dụ nổi bật là sợi Kevlar, nổi tiếng trong lĩnh vực chế tạo áo chống đạn và thiết bị quân sự. Loại sợi này có khả năng chịu va đập và hấp thụ năng lượng rất cao, cùng với độ bền kéo cực kỳ tốt. Nhờ vào tính chất đó chúng thường được ứng dụng trong các môi trường có cường độ tác động lớn như kết cấu xây dựng chịu lực động, tấm chắn va trong giao thông. Bên cạnh đó, nhựa composite gốc sợi aramid còn có ưu điểm lớn về tính ổn định nhiệt và kháng hóa chất, nên được ưu tiên sử dụng trong các môi trường làm việc khắc nghiệt.
Phân loại nhựa composite theo nhựa polyester
Nhựa polyester là loại vật liệu nền phổ biến nhất trong lĩnh vực sản xuất composite, nhờ giá thành rẻ, dễ xử lý và phù hợp với nhiều phương pháp gia công. Loại nhựa này thường được kết hợp với sợi thủy tinh, tạo thành các sản phẩm composite ứng dụng trong sản xuất bồn chứa hóa chất, vỏ tàu thuyền, bể xử lý nước thải, và nhiều sản phẩm dân dụng khác.
Ưu điểm lớn của nhựa polyester là khả năng kháng hóa chất tốt, thời gian đóng rắn nhanh, và tương thích với nhiều loại sợi gia cường. Tuy nhiên, nó có một số hạn chế như độ bền cơ học không cao bằng nhựa epoxy và khả năng chịu ẩm thấp hơn.
Phân loại theo nhựa epoxy
Epoxy là loại nhựa nền cao cấp, nổi bật với độ bám dính tốt, độ bền kéo và độ cứng vượt trội, cùng với khả năng kháng nước, kháng hóa chất và chịu nhiệt cao. Nhờ những đặc tính này, nhựa epoxy thường được sử dụng trong các ngành đòi hỏi tiêu chuẩn kỹ thuật cao như hàng không vũ trụ, công nghiệp ô tô,..
Một ưu điểm lớn của nhựa epoxy trong composite là khả năng tương thích với nhiều loại sợi gia cường, bao gồm sợi thủy tinh, sợi cacbon và sợi aramid. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là giá thành cao và thời gian đóng rắn chậm, đòi hỏi kỹ thuật thi công và kiểm soát điều kiện môi trường chặt chẽ hơn so với polyester.
Phân loại theo nhựa vinylester
Vinylester là dòng vật liệu nền được có giá thành rẻ hơn nhựa epoxy và tính chất lại vượt trội hơn nhựa polyester thông thường. Trong ứng dụng thực tế, nhựa vinylester thường được dùng trong các kết cấu tiếp xúc với nước biển, axit nhẹ, hệ thống ống dẫn hóa chất, hoặc các bề mặt cần gia cố và chống thấm nước. Một điểm nổi bật là vinylester liên kết rất tốt với sợi thủy tinh, nhưng lại có hiệu quả kết dính kém với các loại sợi cao cấp hơn như sợi kevlar hoặc sợi carbon.
Quy trình sản xuất nhựa composite bằng vinylester khá khó khăn do có sử dụng styrene lỏng để pha loãng. Mà đây là hợp chất có thể ảnh hưởng đến sức khỏe. Bên cạnh đó, các sản phẩm làm từ nhựa composite dùng vinylester sẽ rất khó có thể sửa chữa do vì nhựa vinylester khi cũ sẽ gặp tình trạng bong tróc, tách lớp làm giảm khả năng liên kết với lớp vinylester mới.
Tóm lại, nhựa composite có 6 loại chính được phân loại dựa trên thành phần vật liệu nền và vật liệu gia cường của chúng. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hãy liên hệ với Việt Phát Composite để nhận được tư vấn sớm nhất nhé.
Việt Phát Composite là đơn vị chuyên cung cấp:
- Bể composite nuôi cá
- Bể biogas composte
- Bể tách mớ composite
- Bể tự hoại composite
- Bồn composite
- Bể composite
- Bồn composite chứa hóa chất
- Bồn composite xử lý nước thải
- Bồn composite chứa nước
- Thi công bọc phủ composite
Nếu bạn có nhu cầu sử dụng và tìm mua các sản phẩm trên hãy liên hệ với Việt Phát Composite qua hotline: 0969 883 186 ngay nhé.
