Chất tạo xốp (CBA) ảnh hưởng gì đến các thành phần trong công thức?

 

Báo cáo phân tích: Tác động bất lợi của quá trình phân hủy nhiệt chất tạo xốp hóa học CBA đến màu, phụ gia và công thức nhựa

1. Tóm tắt vấn đề

Chất tạo xốp hóa học (chemical blowing agent / CBA) là phụ gia được đưa vào nhựa hoặc cao su để khi gia nhiệt sẽ phân hủy, sinh khí và tạo cấu trúc xốp. CBA không chỉ “tạo khí”. Khi phân hủy, nó còn tạo ra nhiệt, hơi nước, khí phụ, cặn rắn, hợp chất acid/base, hợp chất chứa nitơ, lưu huỳnh hoặc kim loại hoạt hóa. Các yếu tố này có thể tương tác bất lợi với nhựa nền, chất màu, chất ổn định nhiệt, chất kháng oxy hóa, chất kháng UV, HALS, chất tương hợp, chất hóa dẻo, chất bôi trơn, chất chống cháy và phụ gia khác.

Điểm cần nhấn mạnh: không phải mọi CBA đều tạo gốc tự do mạnh ở mức đủ làm phá hủy công thức. Tuy nhiên, nhiều CBA khi phân hủy có thể tạo trung gian phản ứng, môi trường acid/base cục bộ, khí hoạt tính hoặc cặn có khả năng xúc tác phản ứng phụ. Ngoài ra, quá trình phân hủy CBA thường xảy ra ở nhiệt độ cao, trong môi trường nhựa nóng chảy có shear, oxy vết và thời gian lưu nhất định. Vì vậy, tác động bất lợi thường là kết quả tổng hợp của nhiệt + khí + cặn + phụ gia hoạt hóa + điều kiện gia công.

Các rủi ro thực tế gồm:

• Đổi màu, ngả vàng, xám hoặc loang màu.

• Mất hiệu quả pigment hoặc dye.

• Giảm hiệu quả antioxidant.

• Tương tác xấu với HALS hoặc UVA.

• Tạo mùi, khí, VOC.

• Làm gel, điểm đen hoặc cặn cháy.

• Gây rỗ, bạc, cell collapse hoặc cell coalescence.

• Giảm cơ lý do polymer bị oxy hóa, thủy phân hoặc cắt mạch.

• Tăng ăn mòn khuôn/trục vít nếu có khí/cặn acid hoặc lưu huỳnh.

• Gây biến động chất lượng giữa các lô do CBA phân hủy không đồng đều.

Kết luận sơ bộ: CBA cần được xem là một thành phần phản ứng hóa học trong công thức, không chỉ là “bột sinh khí”. Khi thiết kế công thức xốp, phải đánh giá đầy đủ CBA theo: loại khí sinh ra, nhiệt phân hủy, cặn sau phân hủy, pH/cơ chế acid-base, độ tương thích với phụ gia, ảnh hưởng màu và ảnh hưởng lão hóa.

---

2. Dữ kiện từ nguồn tài liệu

2.1. Phân loại CBA theo cơ chế phân hủy

Nhóm CBA	Ví dụ	Khí chính	Đặc điểm kỹ thuật
CBA tỏa nhiệt	Azodicarbonamide / ADCA / ADC	N₂, CO, CO₂, NH₃	Sinh khí mạnh, hay dùng cho PVC, EVA, PE, PP, cao su; có cặn rắn và khí phụ
CBA sulfonyl hydrazide	OBSH, TSH	Chủ yếu N₂, có hơi nước/sản phẩm chứa lưu huỳnh	Nhiệt phân hủy thấp hơn ADCA, thường cho cell mịn, nhưng có rủi ro sản phẩm chứa lưu huỳnh
CBA thu nhiệt vô cơ/hữu cơ	Sodium bicarbonate, citric acid blend	CO₂, H₂O	Ít đổi màu hơn, ít cặn hữu cơ hơn, nhưng có hơi nước và cặn muối
CBA hỗn hợp	ADCA + kicker; bicarbonate + acid; blend endo/exo	Phụ thuộc công thức	Dễ điều chỉnh nhiệt phân hủy, nhưng rủi ro tương tác phụ gia cao hơn
Microsphere giãn nở	Thermally expandable microspheres	Khí vật lý trong vỏ polymer	Không phải CBA phân hủy hóa học điển hình, ít cặn phản ứng hơn

2.2. Các yếu tố sinh ra khi CBA phân hủy

Yếu tố sinh ra	Ví dụ	Có thể ảnh hưởng gì?
Khí tạo xốp	N₂, CO₂, H₂O vapor	Tạo cell, nhưng cũng gây rỗ, bạc, hở cell, collapse nếu không kiểm soát
Khí phụ	NH₃, CO, hợp chất N/S bay hơi	Mùi, đổi màu, tương tác acid/base, rủi ro an toàn khí thải
Cặn rắn	Muối, urea/biurea/urazole/cyanuric-type residues, sulfonic residues	Gây điểm, gel, loang màu, tăng tro, xúc tác phản ứng phụ
Hợp chất acid/base	Sodium carbonate, citric acid dư, sulfonic acid residues, ammonia	Làm mất hiệu quả một số phụ gia nhạy pH
Nhiệt phản ứng	Exothermic peak của ADCA/OBSH	Gây hot spot, cháy cục bộ, vàng màu, gel
Chất hoạt hóa/kicker	ZnO, Zn stearate, urea, acid, kim loại	Hạ nhiệt phân hủy nhưng có thể tương tác với pigment, stabilizer, HALS
Ẩm/hơi nước	Hệ bicarbonate/acid, vật liệu hút ẩm	Bạc, bọt khí không đều, thủy phân PET/PLA/PA/PC/PU
Trung gian phản ứng	Radical/intermediate từ azo/hydrazide/sulfonyl	Có thể kích hoạt oxy hóa, đổi màu, tiêu hao antioxidant

---

3. Phân tích và suy luận kỹ thuật

3.1. CBA có thể ảnh hưởng đến hợp chất và phụ gia khác không?

Có. CBA có thể ảnh hưởng đến phụ gia khác theo 6 cơ chế chính:

Cơ chế	Mô tả	Hệ quả
Nhiệt cục bộ	Phân hủy tỏa nhiệt tạo điểm nóng trong melt	Vàng màu, cháy cục bộ, gel, giảm cơ lý
Khí phụ	NH₃, CO, hơi nước, hợp chất chứa N/S	Mùi, tương tác pigment/phụ gia, rỗ bề mặt
Cặn sau phân hủy	Cặn rắn không tan hoặc phân tán kém	Điểm đen, fisheye, tăng tro, loang màu
Acid-base	Cặn acid hoặc base phản ứng với phụ gia nhạy pH	Mất hiệu quả HALS, antioxidant, pigment
Oxy hóa thứ cấp	Nhiệt + oxy vết + shear làm polymer tạo hydroperoxide	Tiêu hao antioxidant, giảm độ bền
Xúc tác kim loại	ZnO, stearate, kim loại vết từ kicker/pigment	Thay đổi nhiệt phân hủy, xúc tác lão hóa, đổi màu

Điểm nguy hiểm là các phản ứng này thường không biểu hiện ngay ở máy trộn. Chúng xuất hiện ở giai đoạn đùn, ép phun, lưu kho, thử nhiệt, UV hoặc trong quá trình khách hàng sử dụng.

---

3.2. CBA và chất màu

3.2.1. Pigment vô cơ

Pigment vô cơ như TiO₂, carbon black, iron oxide, ultramarine, chrome oxide thường bền nhiệt hơn dye hữu cơ. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi CBA qua:

• Thay đổi pH cục bộ.

• Tương tác với NH₃ hoặc acid residues.

• Tương tác với ZnO hoặc stearate.

• Tăng điểm màu do cặn CBA phân tán kém.

• Làm xấu độ trắng do cặn vàng/nâu.

Pigment	Rủi ro khi dùng CBA	Ghi chú
TiO₂	Dễ lộ vàng nếu CBA tạo cặn màu hoặc polymer bị oxy hóa	Cần chọn CBA low-yellowing
Carbon black	Che màu tốt nhưng hấp nhiệt mạnh	Có thể làm CBA phân hủy sớm/cục bộ
Iron oxide	Tương đối bền	Có thể ảnh hưởng hệ peroxide/crosslinking
Ultramarine blue	Nhạy acid	CBA/cặn acid có thể làm mất màu
Pigment cadmium/chromate cũ	Rủi ro pháp lý	Không nên dùng cho EU/US; kiểm REACH/RoHS/POPs

3.2.2. Pigment hữu cơ và dye

Pigment hữu cơ, dye và màu huỳnh quang thường nhạy hơn. Các rủi ro chính:

• Nhiệt phân hủy CBA làm tăng nhiệt cục bộ.

• NH₃ hoặc acid residues làm đổi sắc.

• Hơi nước làm tăng thủy phân trong polyester/polyamide.

• Cặn CBA làm bề mặt mờ, giảm độ trong.

• Kicker kim loại làm xúc tác mất màu.

Nhóm màu	Rủi ro	Biểu hiện
Màu trắng/sáng	Rất nhạy với vàng hóa	Trắng ngả vàng, xám, kem
Màu pastel	Dễ lệch sắc	Lô màu không ổn định
Dye trong suốt	Nhạy nhiệt và acid/base	Mất trong, haze, đổi tông
Huỳnh quang	Nhạy nhiệt/oxy hóa	Giảm độ sáng
Màu đỏ/cam hữu cơ	Có thể nhạy với base/amine	Chuyển sắc hoặc giảm cường độ

3.2.3. Nhận định thực tế

Nếu sản phẩm là màu đen, tác động đổi màu của CBA thường ít thấy hơn. Nếu sản phẩm là trắng, kem, màu sáng, pastel hoặc trong, CBA trở thành rủi ro rất lớn. Khi đó nên ưu tiên:

• CBA endothermic ít vàng.

• CBA có cặn trắng/không màu.

• Masterbatch CBA đã phân tán tốt.

• Điều kiện gia công tránh quá nhiệt.

• Test màu sau gia công và sau lão hóa nhiệt.

---

3.3. CBA và antioxidant

Antioxidant thường gồm:

• Primary antioxidant: phenolic antioxidant, bắt gốc tự do.

• Secondary antioxidant: phosphite/phosphonite, phân hủy hydroperoxide.

• Thioester: hỗ trợ ổn định dài hạn trong một số polyolefin.

Quá trình phân hủy CBA có thể làm antioxidant bị tiêu hao nhanh hơn do:

1. Nhiệt cục bộ tăng.

2. Shear và oxy vết làm polymer tạo gốc tự do.

3. Cặn kim loại hoặc kicker xúc tác oxy hóa.

4. Hơi nước/acid làm phosphite thủy phân.

5. NH₃/base có thể làm đổi màu hệ phenolic trong điều kiện nhất định.

Antioxidant	Rủi ro khi phối CBA	Biểu hiện
Phenolic AO	Có thể tiêu hao nhanh nếu hot spot/oxy hóa mạnh	Vàng màu, giảm OIT
Phosphite AO	Nhạy thủy phân hơn phenolic	Mất hiệu quả gia công, tăng gel
Thioester	Có thể gây mùi lưu huỳnh nếu quá nhiệt	Mùi, đổi màu nhẹ
AO blend B215/B225/B900	Thường ổn hơn dùng đơn lẻ	Cần chỉnh liều theo nhiệt và CBA

Khuyến nghị

Với PE/PP xốp, nên có hệ antioxidant cân bằng:

• Phenolic AO để bảo vệ dài hạn.

• Phosphite để bảo vệ trong gia công.

• Acid scavenger nếu hệ có acid residues.

• Metal deactivator nếu có kim loại vết.

Không nên tăng CBA mà giữ nguyên AO như công thức đặc. Xốp hóa làm tăng diện tích bề mặt nội tại, tăng tiếp xúc oxy trong cell và có thể làm sản phẩm lão hóa nhanh hơn.

---

3.4. CBA và UV stabilizer / HALS / UVA

3.4.1. HALS

HALS là chất ổn định ánh sáng nhóm amine cản trở (hindered amine light stabilizer). HALS nhạy với môi trường acid. Nếu CBA hoặc kicker tạo acid residues, hiệu quả HALS có thể giảm.

Tình huống	Tác động
Có acid residues	HALS bị proton hóa, giảm hiệu quả
Có sulfur residues	Có thể ảnh hưởng màu/mùi và tương tác phụ gia
Có NH₃/base	Có thể làm thay đổi cân bằng phụ gia khác
Có nhiều cặn rắn	Phân tán HALS kém, giảm hiệu quả bề mặt

3.4.2. UVA

UVA như benzotriazole hoặc benzophenone có thể nhạy với:

• Nhiệt cao.

• Phụ gia kim loại.

• Môi trường acid/base.

• Hệ pigment, đặc biệt TiO₂ và carbon black.

• Tương tác với cặn CBA trong sản phẩm sáng màu.

Khuyến nghị

Với sản phẩm xốp ngoài trời:

• Không chọn CBA chỉ theo gas yield.

• Cần kiểm tra QUV/Xenon sau khi đã có CBA trong công thức.

• Dùng HALS có độ bền acid tốt nếu công thức có CBA acid-forming.

• Tránh CBA tạo nhiều cặn vàng nếu sản phẩm màu sáng.

• Cần test màu, độ bền kéo, độ giòn sau UV.

---

3.5. CBA và chất ổn định nhiệt

3.5.1. PVC

PVC là hệ nhạy nhất. Trong PVC, CBA thường đi cùng:

• Stabilizer Ca-Zn, Ba-Zn hoặc organotin.

• Plasticizer.

• Lubricant.

• Filler.

• Pigment.

• Kicker như ZnO.

Rủi ro:

Cơ chế	Hậu quả
CBA phân hủy không đồng bộ với gel hóa PVC	Cell không đều, collapse
HCl từ PVC phân hủy	Làm CBA phản ứng phụ, vàng màu
ZnO/kicker quá mạnh	Phân hủy CBA sớm, bọt lớn, cháy điểm
Lubricant quá nhiều	Giảm melt strength, cell vỡ
Stabilizer yếu	Vàng, nâu, mùi HCl

3.5.2. Polyolefin PE/PP

PE/PP ít nhạy acid hơn PVC nhưng dễ oxy hóa khi nhiệt, shear và oxy vết tăng. PP đặc biệt dễ cắt mạch hơn PE trong điều kiện oxy hóa nhiệt.

Rủi ro:

• MFI tăng với PP do cắt mạch.

• Giảm elongation.

• Giòn hóa.

• Cell không đều nếu melt strength giảm.

• Mùi oxy hóa.

• Tăng gel nếu có cặn cháy.

3.5.3. PET, PLA, PA, PC, TPU/PU

Các polymer có nhóm ester, amide, carbonate hoặc urethane nhạy với ẩm và thủy phân. Hệ CBA sinh nước hoặc hút ẩm có thể gây suy giảm mạnh.

Polymer	Rủi ro với CBA sinh nước
PET	Giảm IV, giòn, tăng acetaldehyde/mùi
PLA	Thủy phân, giảm phân tử lượng, giòn
PA	Bọt do ẩm, biến động cơ lý
PC	Thủy phân, giảm độ dai
TPU/PU	Bọt không kiểm soát, giảm cơ lý, mùi

---

3.6. CBA và chất tương hợp / chain extender / coupling agent

Trong nhựa tái sinh hoặc compound xốp, người ta hay dùng:

• Compatibilizer như PE-g-MA, PP-g-MA.

• Chain extender epoxy như Joncryl-type.

• Silane coupling agent.

• Titanate/aluminate coupling agent.

CBA có thể ảnh hưởng các nhóm này qua:

Phụ gia	Rủi ro
Maleic anhydride compatibilizer	Bị ảnh hưởng bởi nước, amine, base; có thể phản ứng phụ
Epoxy chain extender	Phản ứng với acid, amine, nước; dễ bị tiêu hao trước khi nối mạch
Silane	Nhạy với nước; có thể thủy phân/condensation không kiểm soát
Titanate/aluminate	Nhạy ẩm, acid/base; ảnh hưởng phân tán filler
Peroxide/crosslinking agent	Có thể tương tác với azo/hydrazide và gốc tự do

Nhận định

Nếu dùng CBA trong công thức có chain extender hoặc compatibilizer phản ứng, phải kiểm soát thứ tự đưa phụ gia, nhiệt độ và thời gian lưu. Nếu không, CBA có thể làm phụ gia phản ứng bị tiêu hao sai chỗ, dẫn đến không đạt mục tiêu tăng melt strength.

---

3.7. CBA và chất bôi trơn / processing aid

Lubricant và processing aid có vai trò rất quan trọng trong xốp hóa.

Phụ gia	Tác động tích cực	Rủi ro khi phối với CBA
PE wax	Giảm ma sát, hỗ trợ chảy	Quá nhiều làm giảm melt strength, cell collapse
Ca/Zn stearate	Bôi trơn, acid scavenger, có thể hoạt hóa CBA	Có thể làm CBA phân hủy sớm
Amide wax	Slip, giảm ma sát	Có thể gây mùi, migration, ảnh hưởng bám sơn/in
Silicone processing aid	Cải thiện bề mặt	Quá nhiều gây trượt, cell không giữ
Fluoropolymer PPA	Giảm sharkskin/die build-up	Cần xem tương thích với bọt và quy định PFAS

Nhận định

Trong xốp hóa, melt strength quan trọng hơn độ chảy đơn thuần. Công thức quá nhiều lubricant sẽ dễ tạo bọt ban đầu nhưng cell khó ổn định. Khi đó sản phẩm nhẹ nhưng yếu, bề mặt rỗ, cell vỡ hoặc co rút.

---

3.8. CBA và filler

Filler như CaCO₃, talc, silica, wood flour, glass fiber, bột đá, bột gỗ có thể vừa có lợi vừa có hại.

Filler	Vai trò có lợi	Rủi ro khi có CBA
CaCO₃	Tạo nucleation, giảm giá thành	Nếu ẩm/acid phản ứng, sinh khí phụ, bọt không đều
Talc	Nucleating, tăng cứng	Quá nhiều làm cell vỡ, giòn
Silica	Nucleating, chống block	Hút ẩm, tăng độ nhớt
Wood flour	Tạo WPC nhẹ	Hút ẩm, phân hủy, mùi, cell không đều
Glass fiber	Tăng cứng	Làm vỡ cell, bề mặt xấu

Filler cũng có thể mang theo kim loại vết hoặc độ ẩm, ảnh hưởng đến phân hủy CBA. Với hệ sodium bicarbonate/citric acid, độ ẩm và acid-base của filler có thể làm thay đổi thời điểm sinh khí.

---

3.9. CBA và chất chống cháy

Chất chống cháy là nhóm dễ xung đột với CBA.

Hệ chống cháy	Rủi ro khi có CBA
Halogenated flame retardant	Có thể tạo khí acid khi quá nhiệt; tương tác với cặn CBA
Antimony trioxide	Kim loại có thể ảnh hưởng phản ứng phụ
Phosphorus flame retardant	Nhạy ẩm/acid-base tùy loại
ATH / MDH	Phóng thích nước ở nhiệt cao, có thể ảnh hưởng cell
Intumescent FR	Cũng là hệ tạo khí/tạo char; dễ xung đột với CBA
Expandable graphite	Tạo trương nở riêng, ảnh hưởng cấu trúc cell

Nếu sản phẩm vừa yêu cầu xốp vừa yêu cầu chống cháy, cần thiết kế lại từ đầu. Không nên lấy công thức đặc đạt chống cháy rồi chỉ thêm CBA. Vì CBA làm giảm tỷ trọng, tăng cell, tăng diện tích bề mặt, đôi khi làm vật liệu dễ cháy hơn hoặc tạo đường lan lửa khác.

---

3.10. CBA, nhựa tái sinh và rủi ro lô hàng

Nhựa tái sinh thường chứa:

• Polymer lẫn.

• Phụ gia cũ.

• Pigment không rõ nguồn.

• Kim loại vết.

• Ẩm.

• Hydroperoxide.

• Gel.

• Mùi.

Khi thêm CBA vào nhựa tái sinh, rủi ro tăng mạnh vì CBA có thể kích hoạt các vấn đề đã có sẵn.

Vấn đề trong nhựa tái sinh	Khi thêm CBA có thể xảy ra
Hydroperoxide tồn dư	Oxy hóa mạnh hơn, tiêu hao AO
Polymer lẫn	Cell không đều, gel, điểm chưa nóng chảy
Ẩm	Bọt khí phụ, bạc, cell lớn
Pigment lẫn	Loang màu, xám, màu không ổn định
Phụ gia cũ	Phản ứng phụ, mùi, đổi màu
Kim loại vết	Xúc tác oxy hóa, phân hủy CBA lệch

Với nhựa tái sinh, CBA nên đi kèm gói ổn định melt, khử mùi, lọc và kiểm soát ẩm. Nếu không, xốp hóa có thể làm lỗi lộ rõ hơn.

---

4. Tổng hợp so sánh

4.1. So sánh rủi ro của các nhóm CBA

Nhóm CBA	Ưu điểm	Rủi ro chính với phụ gia
ADCA/ADC	Gas yield cao, tạo cell tốt, phổ biến	Vàng màu, NH₃/CO, cặn rắn, nhiệt tỏa, cần kicker
OBSH/TSH	Nhiệt phân hủy thấp, khí N₂ nhiều, cell mịn	Cặn chứa lưu huỳnh, acid/sulfonyl residues, mùi nếu quá nhiệt
Bicarbonate/citric acid	Ít cặn hữu cơ, ít vàng hơn, endothermic	Hơi nước, cặn muối, acid/base, dễ làm hở cell
CBA blend	Dễ điều chỉnh nhiệt độ sinh khí	Khó dự đoán tương tác, dễ lệch lô
CBA masterbatch	Dễ phân tán, ổn định hơn bột	Carrier resin có thể không tương thích, giá cao hơn
Microsphere	Ít phản ứng hóa học trong nền nhựa	Giới hạn nhiệt, cell đặc thù, chi phí cao

4.2. Tác động bất lợi theo nhóm phụ gia

Nhóm phụ gia	Tác động bất lợi có thể gặp	Mức rủi ro
Pigment/dye	Đổi màu, vàng, loang, giảm cường độ màu	Cao với màu sáng
Antioxidant	Tiêu hao nhanh, giảm OIT, vàng màu	Cao với PP/rPE/rPP
HALS	Giảm hiệu quả nếu có acid residues	Cao với sản phẩm ngoài trời
UVA	Phân hủy/giảm hiệu quả khi quá nhiệt	Trung bình đến cao
Stabilizer PVC	Cell lệch, vàng, cháy nếu ổn định nhiệt không đủ	Rất cao
Lubricant	Cell collapse nếu giảm melt strength	Cao
Compatibilizer	Bị tiêu hao bởi nước/acid/amine	Trung bình đến cao
Chain extender	Phản ứng sai với nước/amine/acid	Cao với PET/PLA/PA
Flame retardant	Xung đột cơ chế tạo khí/char	Cao
Filler	Ẩm, acid/base, kim loại vết làm lệch phản ứng	Trung bình đến cao
Processing aid	Có thể hỗ trợ hoặc làm mất ổn định cell	Trung bình

---

5. Khuyến nghị ứng dụng thực tế

5.1. Chọn CBA theo polymer nền

Polymer nền	CBA nên cân nhắc	Lưu ý
PE/PP	ADCA, endothermic CBA, blend	Cần antioxidant tốt, kiểm soát melt strength
PVC	ADCA activated, OBSH, endo/exo blend	Cực kỳ chú ý stabilizer, lubricant, kicker
EVA	ADCA, OBSH	Kiểm soát nhiệt và crosslinking nếu có peroxide
PS/HIPS/ABS	Endo/exo tùy ứng dụng	Chú ý cháy, styrenic màu sáng, flame retardant
PET/PLA/PA	CBA ít nước, hoặc physical foaming	Rất chú ý thủy phân
TPU/PU	CBA nhiệt thấp, kiểm ẩm	Tránh nước dư và mùi
WPC	Endothermic hoặc blend kiểm soát	Bột gỗ hút ẩm, cần sấy kỹ

5.2. Quy trình kiểm tra tương thích CBA với công thức

Nên thực hiện theo 8 bước:

Bước	Việc cần làm	Mục tiêu
1	DSC/TGA của CBA và compound	Xác định nhiệt phân hủy thực tế
2	Test màu trước/sau gia công	Đánh giá vàng hóa, lệch màu
3	Test OIT hoặc chỉ số oxy hóa	Đánh giá tiêu hao antioxidant
4	Test mùi/VOC	Kiểm tra khí phụ, amine, sulfur
5	Test cell morphology	Xem kích thước cell, collapse, coalescence
6	Test cơ lý	Kiểm tra kéo, uốn, va đập, nén
7	Test lão hóa nhiệt/UV	Đánh giá ổn định dài hạn
8	Chạy pilot trên máy thật	Xác nhận áp suất, nhiệt, tốc độ, thời gian lưu

5.3. Nguyên tắc phối phụ gia để giảm rủi ro

1. Không chọn CBA chỉ theo lượng khí.
   Cần xét cặn, màu, mùi, tương thích phụ gia và điều kiện gia công.

2. Dùng antioxidant đủ mạnh.
   Đặc biệt với PP, rPE, rPP, EVA và sản phẩm ngoài trời.

3. Tránh CBA sinh nước cho polymer nhạy thủy phân.
   PET, PLA, PA, PC, TPU cần kiểm soát ẩm cực chặt.

4. Dùng CBA masterbatch nếu cần độ ổn định lô.
   Dạng bột dễ phân tán kém, tạo điểm sinh khí cục bộ.

5. Kiểm tra màu sáng riêng.
   Công thức màu đen chạy tốt không có nghĩa màu trắng/pastel sẽ ổn.

6. Không dùng kicker quá mạnh.
   Kicker làm CBA phân hủy sớm có thể tạo cell lớn, sụp bọt hoặc cháy điểm.

7. Kiểm soát nhiệt và thời gian lưu.
   CBA quá nhiệt tạo mùi, cặn, gel, vàng màu.

8. Thiết kế melt strength.
   Bọt đẹp cần melt đủ bền để giữ khí, không chỉ cần nhiều khí.

---

6. Các điểm chưa chắc chắn và thông tin cần hỏi thêm

Để tư vấn chính xác cho một công thức cụ thể, cần hỏi thêm:

1. Nhựa nền là PE, PP, PVC, EVA, PS, ABS, PET, PLA, PA, TPU hay nhựa tái sinh?

2. CBA đang dùng là ADCA, OBSH, TSH, sodium bicarbonate/citric acid hay blend?

3. Hàm lượng CBA là bao nhiêu?

4. Có dùng kicker không? Nếu có là ZnO, Zn stearate, urea, acid hay chất khác?

5. Sản phẩm màu gì? Trắng, sáng màu, pastel, đen hay màu đậm?

6. Có dùng TiO₂, carbon black, pigment hữu cơ hoặc dye không?

7. Có dùng antioxidant, UV absorber, HALS, processing aid, lubricant không?

8. Công nghệ là ép phun, đùn tấm, đùn profile, thổi màng, ép đùn WPC hay ép khuôn EVA?

9. Nhiệt độ gia công và thời gian lưu là bao nhiêu?

10. Sản phẩm dùng trong nhà hay ngoài trời?

11. Lỗi hiện tại là gì: vàng màu, mùi, cell to, sụp bọt, điểm đen, gel, co rút, giòn hay bề mặt xấu?

12. Có yêu cầu pháp lý như REACH, POPs, RoHS, food contact hoặc low VOC không?

---

7. Kết luận và kiến nghị

CBA khi phân hủy nhiệt chắc chắn có thể ảnh hưởng đến các hợp chất và phụ gia khác trong công thức nhựa. Tác động này không chỉ đến từ khí tạo xốp, mà còn đến từ cặn phân hủy, nhiệt phản ứng, acid/base, hơi nước, ammonia, hợp chất chứa lưu huỳnh/nitơ, kim loại hoạt hóa và điều kiện gia công.

Các nhóm chịu ảnh hưởng mạnh nhất là:

• Màu trắng, màu sáng, dye và pigment hữu cơ.

• Antioxidant, nhất là phosphite và phenolic trong điều kiện quá nhiệt.

• HALS trong môi trường acid.

• Polymer nhạy thủy phân như PET, PLA, PA, PC, TPU.

• PVC do yêu cầu cân bằng giữa gel hóa, ổn định nhiệt và phân hủy CBA.

• Nhựa tái sinh do có nhiều tạp và phụ gia cũ.

• Hệ chống cháy do có cơ chế tạo khí/char riêng.

Khuyến nghị thực tế: khi thiết kế sản phẩm xốp, cần xem CBA là một phụ gia phản ứng. Công thức phải được kiểm chứng bằng DSC/TGA, test màu, test mùi, test cơ lý, test lão hóa và chạy pilot. Không nên chỉ dựa vào tỷ lệ CBA hoặc lượng khí lý thuyết.

Công thức tốt là công thức đạt được cân bằng giữa:

• Thời điểm sinh khí.

• Độ nhớt/melt strength của nhựa.

• Độ ổn định nhiệt.

• Tính tương thích phụ gia.

• Màu sắc.

• Mùi/VOC.

• Cấu trúc cell.

• Cơ lý cuối cùng.

• Yêu cầu pháp lý của thị trường.