Vì sao đồ dùng bằng chất dẻo bị cứng lại khi mùa đông đến?

Chất dẻo có một "tính xấu" là bị cứng lại khi mùa đông đến, khi ấm lên lại mềm trở lại? Vì sao vậy?

Chất dẻo là những chất trùng hợp, là những chất có phân tử lớn do nhiều phân tử nhỏ liên kết với nhau mà thành. Ví dụ polyetylen là phân tử lớn do nhiều phân tử etylen liên kết với nhau mà thành. Phân tử polyclovinyl do nhiều phân tử clovinyl liên kết với nhau tạo lên. Phản ứng mà các phân tử nhỏ liên kết với nhau tạo thành phân tử lớn gọi là phản ứng "trùng hợp". Các phân tử clovinyl khi kết hợp với nhau tạo thành một phân tử lớn polyclovinyl như một dây xích do nhiều phân tử clovinyl kết nối với nhau tạo nên loại bột màu trắng là nhựa polyclovinyl.

Polyclovinyl là một chất vừa cứng nhưng cũng có thể làm cho mềm dẻo ra. Khi polyvinyl là chất cứng vì giữa các "mắt xích" do các phân tử nhỏ kết nối nhau thành phân tử lớn rất bền chắc. Nhưng nếu ta thêm vào các "mắt xích" này một "chất bôi trơn" thì các mắt xích sẽ trở nên linh động và phân tử lớn sẽ trở thành mềm dẻo. Trong công nghiệp chất dẻo, người ta gọi "chất bôi trơn" này là chất hoá dẻo.

Vào mùa đông, trong các ngày trời lạnh, có loại chất hoá dẻo không chịu được nhiệt độ thấp nên khả năng "bôi trơn" của nó giảm đi, các "mắt xích" trong chất dẻo sẽ không linh động được nữa, chất dẻo sẽ bị cứng lại. Khi thời tiết ấm lên, chất hoá dẻo lại phục hồi được "khả năng bôi trơn", các mắt xích trong phân tử chất dẻo lại linh động trở lại, nên chất dẻo lại mềm ra khi trời ấm. Lại có những chất hoá dẻo dễ bị bay hơi. Sau một thời gian sử dụng, chất hoá dẻo có thể bị bay hơi hết, các "mắt xích" sẽ không còn được "bôi trơn" nên sẽ bị cứng. Nếu thường xuyên dùng xà phòng béo để tẩy rửa đồ dùng bằng chất dẻo, hoặc cho chất dẻo tiếp xúc thường xuyên với các loại dầu mỡ cũng làm cho chất hoá dẻo bị hoà tan dần dần vào dầu mỡ, vào nước xà phòng, làm chất dẻo bị rắn lại.

Ngoài ra, khi các đồ dùng bằng chất dẻo đã sử dụng lâu, ngoài lý do sự bay hơi của chất hoá dẻo khiến cho các "mắt xích" trong phân tử lớn mất đi tính linh động còn có lý do khác: Các phân tử lớn còn chịu tác dụng của các lực tự nhiên khác như tác dụng phong hoá của mưa, nắng, chuỗi phân tử có thể bị gãy thành các đoạn nhỏ làm cho chất dẻo biến thành bột rắn. Trong công nghệ chất dẻo, người ta gọi đó là "hiện tượng lão hoá" (hiện tượng bị già cỗi).

Thế liệu có đồ dùng chất dẻo nào không bị cứng lại không? Ngày nay người ta đã tìm được nhiều loại chất hoá dẻo khó bị bay hơi cũng không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp. Dùng các đồ dùng chất dẻo được hoá dẻo bằng các chất hoá dẻo vừa nêu, đồ dùng sẽ luôn mềm mại, trong suốt bốn mùa xuân, hạ, thu, đông.

Người ta còn sử dụng một phương pháp kỳ diệu khác. Trong khi sản xuất polyclovinyl người ta đưa vào một lượng axetat etyl thích hợp. Các "phân tử lớn" tạo được theo phương thức này có khảm xen kẽ ít phân tử nhỏ (ví dụ axetat etyl) sẽ không cần dùng chất hoá dẻo và sẽ không bị cứng lại khi mùa đông đến.