Trong ngành nhựa và vật liệu composite, nhựa UPR (Unsaturated Polyester Resin – nhựa polyester không no) được xem là một trong những loại nhựa nền phổ biến và đa năng nhất. Với ưu điểm về tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn và giá thành hợp lý, nhựa UPR đã trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất composite, vật liệu xây dựng, đến sơn phủ và keo dán.
Nhựa UPR được tổng hợp từ phản ứng trùng ngưng giữa acid không no (như maleic anhydride, fumaric acid) với glycol (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol…). Sau đó, nhựa được hòa tan trong monomer styrene để tạo hỗn hợp có khả năng đóng rắn khi thêm xúc tác (MEKP, cobalt naphthenate).
Nhựa UPR thuộc nhóm nhựa nhiệt rắn (thermosetting resin), tức là sau khi đóng rắn sẽ không nóng chảy trở lại, đảm bảo độ bền vững lâu dài.
- Đồ bền cơ học tốt: chịu lực kéo, nén và va đập tương đối cao.
- Khả năng chống ăn mòn: bền trong môi trường axit, kiềm nhẹ và nhiều loại dung môi.
- Cách điện tốt: thích hợp cho các ứng dụng điện, điện tử.
- Dễ gia công: có thể ép, đúc, phủ hoặc kết hợp với sợi thủy tinh để tạo composite.
- Giá thành hợp lý: thấp hơn nhiều so với epoxy và vinyl ester resin.
Tùy vào công thức và mục đích sử dụng, nhựa UPR được phân thành nhiều nhóm chính:
- Ortho-phthalic UPR: giá thành thấp, dùng trong composite phổ thông, bồn chứa, vật liệu xây dựng.
- Iso-phthalic UPR: bền hóa chất và chịu nhiệt tốt hơn, thích hợp cho ứng dụng chống ăn mòn.
- Dicyclopentadiene (DCPD) UPR: có tính năng chịu va đập tốt, giá rẻ, dùng trong công nghiệp ô tô và xây dựng.
- Bisphenol-A fumarate UPR : kháng dung môi và kiềm mạnh, dùng trong môi trường đặc biệt.
Nhựa UPR chiếm hơn 70% sản lượng nhựa nhiệt rắn trên toàn cầu, với nhiều ứng dụng đa dạng:
- Ngành composite: sản xuất FRP (Fiber Reinforced Plastic), ống dẫn, bồn chứa hóa chất, mái che.
- Ngành xây dựng: tấm ốp, vật liệu giả đá, đá nhân tạo marble, granite.
- Ngành ô tô: chi tiết composite, linh kiện chịu lực, vỏ xe bus, thuyền.
- Ngành sơn phủ & keo dán: làm gelcoat, sơn công nghiệp, chất kết dính.
- Ngành điện, điện tử: linh kiện cách điện, vỏ thiết bị, bảng mạch.
Trong bối cảnh công nghiệp hướng đến vật liệu xanh và bền vững, nhựa UPR đang được cải tiến theo các hướng:
- Giảm hàm lượng styrene để giảm VOC, thân thiện môi trường.
- Phát triển nhựa UPR gốc nước, thay thế dần sản phẩm gốc dung môi.
- Tăng cường tính năng bằng nanno phụ gia: chống cháy, chống trầy, chống tia UV.
Nhựa UPR là loại nhựa đa năng, giữ vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại nhờ vào tính chất cơ - lý - hóa học ưu việt và giá thành hợp lý. Với sự cải tiến liên tục, nhựa UPR không chỉ đáp ứng nhu cầu về hiệu suất mà còn hướng đến tính bền vững, thân thiện với môi trường.
