Hãy tưởng tượng bạn cần kính mắt nhẹ hơn, chống vỡ, bao bì thực phẩm cân bằng giữa an toàn và độ trong suốt, hoặc các bộ phận ô tô yêu cầu cả khả năng chống va đập và chịu nhiệt. Với vô số lựa chọn vật liệu có sẵn, việc chọn đúng loại nhựa có thể rất khó khăn. Hôm nay, chúng ta sẽ xem xét hai loại vật liệu nhựa phổ biến—polycarbonate (PC) và polyethylene terephthalate glycol (PETG)—để giúp hướng dẫn bạn trong quá trình lựa chọn vật liệu.
Polycarbonate (PC) là một loại nhựa nhiệt dẻo vô định hình thường được gọi là "siêu anh hùng" của ngành nhựa do độ bền, độ dẻo dai và độ trong suốt như thủy tinh đặc biệt. Những đặc tính này làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ rõ nét quang học, từ vỏ đèn pha ô tô đến kính bảo hộ và cửa sổ chống đạn.
PETG , một loại nhựa nhiệt dẻo đồng trùng hợp, đóng vai trò là một "người toàn diện" đa năng. Nó kết hợp những lợi ích của PET với sự biến đổi glycol, mang lại khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, độ bền va đập và tính linh hoạt trong quá trình xử lý. Các đặc tính an toàn thực phẩm của nó làm cho nó đặc biệt có giá trị đối với các ứng dụng đóng gói, bao gồm cả chai nước giải khát có ga.
PC nổi bật nhờ các đặc tính cơ học đáng chú ý. Với chỉ số khúc xạ là 1,58, nó vượt trội hơn acrylic (PMMA) trong các ứng dụng quang học đồng thời cho phép thiết kế ống kính mỏng hơn. Mặc dù dễ bị trầy xước, nhưng điều này có thể được giảm thiểu thông qua lớp phủ cứng.
Trọng lượng phân tử của vật liệu ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của nó. PC có trọng lượng phân tử cao hơn mang lại độ dẻo dai lớn hơn—rất quan trọng đối với các ứng dụng hàng không vũ trụ—trong khi các biến thể có trọng lượng phân tử thấp hơn giúp xử lý dễ dàng hơn với chi phí giảm.
PC thể hiện độ ổn định UV tuyệt vời khi được tạo công thức thích hợp, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng ngoài trời như vật liệu lợp mái. Tuy nhiên, nó vẫn dễ bị suy thoái do dầu, dung môi và axit hữu cơ, có thể nhanh chóng làm tổn hại đến tính toàn vẹn cấu trúc của nó.
PETG tự phân biệt bằng tính an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm (không chứa BPA), khả năng tái chế tuyệt vời và tính linh hoạt trong quá trình xử lý. Nó phù hợp với nhiều phương pháp sản xuất khác nhau bao gồm ép đùn, ép phun và đúc thổi. Độ trong và độ bóng của vật liệu tăng cường tính thẩm mỹ của sản phẩm trong khi khả năng kháng hóa chất của nó đảm bảo tính toàn vẹn của bao bì.
| Thuộc tính | PC (Đơn vị đo) | PETG (Đơn vị đo) |
|---|---|---|
| Truyền quang | Tuyệt vời (vượt trội hơn kính) | Tốt (cải thiện với định hướng hai trục) |
| Mật độ | 1,2 g/cm³ | 1,18–1,33 g/cm³ |
| Độ cứng (Shore D) | 90–95 | 76 |
| Độ bền kéo (Cực hạn) | 28–75 MPa | 20–68,9 MPa |
| Độ giãn dài khi đứt | 10–138% | 5–360% |
| Nhiệt độ lệch nhiệt | 115–135°C | 60–70°C |
Cả hai vật liệu đều có tiềm năng tái chế, mặc dù những thách thức trong việc thực hiện vẫn còn. Việc tái chế PC đòi hỏi phải phân loại nghiêm ngặt để duy trì chất lượng, trong khi ký hiệu tái chế đặc biệt của PETG (♹) tạo điều kiện nhận dạng. Tỷ lệ tái chế hiện tại của cả hai vật liệu vẫn ở dưới mức tối ưu.
Cấu trúc chi phí khác nhau đáng kể. PC thường có giá 2,80 đô la/kg đối với vật liệu nguyên chất, trong khi PETG có giá từ 1,10 đô la–1,80 đô la/kg đối với các viên đúc. Các ứng dụng đặc biệt như sợi in 3D có giá cao hơn (20 đô la–55 đô la/kg đối với PETG).
Các lựa chọn thay thế PC:
Các lựa chọn thay thế PETG:
PC vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi độ trong quang học, khả năng chống va đập và độ ổn định nhiệt. PETG chứng minh là lý tưởng cho các ứng dụng tiếp xúc với thực phẩm, bao bì nói chung và các tình huống yêu cầu khả năng kháng hóa chất. Các kỹ sư phải cẩn thận đánh giá các yêu cầu cơ học, điều kiện môi trường, sự tuân thủ quy định và các ràng buộc về chi phí khi lựa chọn giữa các loại nhựa nhiệt dẻo đa năng này.
