Trọng lượng riêng, khối lượng thể tích và khối lượng riêng của nhựa
Nhựa đã trở thành vật liệu đa dụng, hiện diện ở khắp mọi nơi. Phạm vi ứng dụng rộng rãi đến từ những ưu điểm của vật liệu. Độ bền đáng kể của nhựa cho phép thay thế nhiều vật liệu đắt tiền hơn.
Trọng lượng riêng và khối lượng riêng của nhựa
Khối lượng riêng của nhựa thấp hơn nhiều so với kim loại, đá và kết cấu bê tông. Tuy vậy, chỉ có một nhóm vật liệu có thể cạnh tranh với nhựa về độ bền là kim loại. Trong quá trình sản xuất nhiều loại kết cấu và hàng hóa, nhựa có thể mang nhiều hình dạng, kéo giãn và uốn tốt. Khi dùng một số loại chất kết dính nhất định, nhựa có thể đạt độ bền tương đương kết cấu gỗ.
Trọng lượng riêng của nhựa dao động tùy theo thành phần kết dính được sử dụng. Chẳng hạn, khối lượng thể tích của polyethylene là 0,9 g/cm³, còn khối lượng nhựa gia cường sợi thủy tinh cao hơn đáng kể, đạt 1,95 g/cm³.
| Tên gọi | Khối lượng 1 m³, tấn | Khối lượng 1 m³, kilôgam | Trọng lượng riêng (kg/m³) |
| Khối lượng 1 m³ nhựa | 0,85–1,8 | 850–1800 | 850–1800 |
Có một số loại nhựa khác nhau xét theo tính đàn hồi. Đặc điểm sử dụng của chúng được trình bày trong bảng.
| Chỉ tiêu / loại | Cứng | Bán cứng | Mềm |
| Khả năng thấm | Không thấm | Chịu tác động của khí, hơi, nước và không khí | |
| Độ đàn hồi | Không có | Thấp | Rất cao |
| Khả năng chịu biến động nhiệt độ | 300–400 °C | >70 °C | >50 °C |
| Độ giãn nở nhiệt | Trong khoảng 25–120 · 10⁻⁶ | ||
| Khả năng chịu nhiệt độ thấp | Rất cao | Không cao | Thấp |
| Độ cứng | 40 HB | 2–20 HB | |
| Khả năng chống hóa chất | Mức bảo vệ cao | ||
| Khả năng giữ nhiệt | Giữ nhiệt tốt và dẫn nhiệt kém | ||
| Khả năng dẫn điện | Được dùng làm chất điện môi hoặc vật liệu cách điện | ||
| Mức độ truyền sáng | Truyền sáng tốt nếu không được sản xuất với chất độn có màu | ||
| Khả năng giữ màu | Rất cao khi sử dụng đúng chất tạo màu như đất son, oxit chì đỏ, v.v. | ||
Từ số liệu trong bảng có thể kết luận rằng nhựa chịu được tác động của phần lớn hóa chất. Vật liệu thường được dùng trong công nghiệp hóa chất để bảo vệ các cấu kiện. Những loại nhựa có độ bền hóa học đặc biệt cao gồm Teflon, polyethylene, polyisobutylene, polystyrene và polyvinyl chloride.
Nhược điểm khi sử dụng nhựa
Nhược điểm của nhựa phụ thuộc vào polymer, chất độn và phụ gia cụ thể. Nhiều loại nhựa nhạy cảm với nhiệt độ cao, kém cứng hơn kim loại và có thể duy trì sự cháy, tuy nhiên cũng có những mác khó cháy và tự tắt. Khi dùng kết cấu nhựa bên trong hoặc bên ngoài không gian ở, cần xét đến cấp cháy, mức tạo khói và các yêu cầu an toàn phòng cháy.
Nhựa có hiện tượng lão hóa, tức là mất đi một số đặc tính sau thời gian dài sử dụng. Ngoài ra, ánh nắng và không khí cũng dần phá hủy sản phẩm cùng kết cấu nhựa. Những nguyên nhân sau khởi phát quá trình lão hóa:
- Đứt chuỗi phân tử của polymer.
- Tái sắp xếp cấu trúc phân tử.
Kết quả cuối cùng là cường độ và độ đàn hồi suy giảm, màu sắc thay đổi, sản phẩm trở nên giòn. Khi một số loại nhựa bị nung nóng mạnh, cháy hoặc phân hủy, chúng có thể giải phóng sản phẩm phân hủy có hại; vì vậy cần tính trước điều kiện sử dụng và phương pháp thải bỏ.
Câu hỏi thường gặp
1 m³ nhựa nặng bao nhiêu?
Theo bảng, 1 m³ nhựa nặng khoảng 850–1800 kg. Đây là khoảng chung cho nhiều loại nhựa; giá trị cụ thể phụ thuộc vào polymer, chất độn, cốt gia cường và công nghệ sản xuất.
Vì sao các loại nhựa có khối lượng riêng rất khác nhau?
Nhựa không phải một vật liệu duy nhất mà là một nhóm polymer lớn. Polyethylene và polypropylene thường nhẹ hơn, còn nhựa gia cường sợi thủy tinh, chứa chất độn khoáng và một số nhựa kỹ thuật nặng hơn đáng kể.
Có thể dùng khối lượng riêng trung bình để tính khối lượng chi tiết nhựa không?
Có thể dùng khoảng trong bảng để ước tính sơ bộ. Muốn tính khối lượng chính xác của một chi tiết, nên biết đúng loại nhựa rồi nhân thể tích chi tiết với khối lượng riêng ghi trong tài liệu vật liệu.