Việc lựa chọn vật liệu của bình nước thể thao bằng nhựa có tác động quan trọng đến hiệu suất và tính minh bạch của họ. Các vật liệu phổ biến bao gồm polypropylen (PP), polycarbonate (PC), polyetylen terephthalate (PET) và polymethyl methacrylate (PMMA). Những vật liệu này có những đặc điểm riêng, độ trong suốt, khả năng chịu nhiệt, chống lạnh và kháng hóa chất của chúng khác nhau đáng kể. Vì vậy, khi lựa chọn vật liệu cần xem xét toàn diện các tính chất vật lý và yêu cầu ứng dụng của chúng.

Polypropylen (PP) là vật liệu nhựa được sử dụng rộng rãi, có khả năng chịu nhiệt và lạnh tốt, nhưng độ trong suốt tương đối thấp và thường trong mờ. Điều này là do cấu trúc chuỗi phân tử của PP tương đối đều đặn và độ kết tinh cao khiến ánh sáng bị tán xạ bên trong vật liệu, từ đó làm giảm độ trong suốt. Tuy nhiên, bằng cách cải tiến quy trình sản xuất, chẳng hạn như làm lạnh và kéo giãn nhanh, độ kết tinh của PP có thể giảm một cách hiệu quả và độ trong suốt của nó có thể được cải thiện, nhưng điều này cũng sẽ làm tăng chi phí sản xuất và những khó khăn kỹ thuật tương ứng.

Polycarbonate (PC) được biết đến với độ trong suốt tuyệt vời và độ bền cao, được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như ấm đun nước và cốc. Độ trong suốt của PC đến từ cấu trúc chuỗi phân tử lỏng lẻo và độ kết tinh thấp, đồng thời ánh sáng không dễ bị phân tán khi truyền bên trong vật liệu. Ngoài ra, PC còn có khả năng cản sáng, chịu nhiệt và chống va đập tốt nên trở thành lựa chọn lý tưởng cho các chai nước nhựa trong suốt cao cấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng PC có thể chứa bisphenol A (BPA) trong quá trình sản xuất, tiềm ẩn nguy cơ đối với sức khỏe con người nên việc lựa chọn chất liệu PC không chứa BPA để đảm bảo an toàn cho bình nước là điều vô cùng quan trọng.

Polyethylene terephthalate (PET) là vật liệu nhựa có độ trong suốt cao và khả năng kháng hóa chất mạnh, được sử dụng rộng rãi trong đóng chai nước giải khát và bao bì thực phẩm. Độ trong suốt của PET là do sự hiện diện của các vòng benzen trong cấu trúc chuỗi phân tử của nó, giúp ánh sáng ít bị tán xạ hơn khi truyền bên trong vật liệu. Ngoài ra, PET còn có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, dễ gia công và giá thành thấp. Tuy nhiên, PET có khả năng chịu nhiệt tương đối kém, dễ biến dạng trong điều kiện nhiệt độ cao và có thể kết tủa các chất có hại nên không thích hợp làm chai nước trong điều kiện nhiệt độ cao.

Polymethyl methacrylate (PMMA) là vật liệu nhựa có độ trong suốt và độ bóng cực cao, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm nhựa trong suốt. Độ trong suốt của PMMA chủ yếu đến từ nhóm ester và nhóm axit metacrylic trong cấu trúc chuỗi phân tử của nó và ánh sáng hầu như không bị phân tán bên trong vật liệu. Ngoài ra, PMMA còn có khả năng chống chịu thời tiết, hiệu suất xử lý và kháng hóa chất tốt. Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn và chống va đập của PMMA tương đối kém nên cần có các biện pháp bảo vệ bổ sung trong quá trình sử dụng để cải thiện độ bền của nó.

Khi thảo luận về tác động của tính chất vật liệu đến độ trong suốt, độ kết tinh, cấu trúc chuỗi phân tử và chỉ số khúc xạ là những yếu tố chính. Độ kết tinh càng cao thì sự lan truyền và tán xạ ánh sáng bên trong vật liệu càng rõ ràng, từ đó làm giảm độ trong suốt. Vì vậy, giảm độ kết tinh của vật liệu là một trong những cách hiệu quả để cải thiện độ trong suốt. Tuy nhiên, quá trình giảm độ kết tinh đòi hỏi sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí sản xuất để đảm bảo khả năng cạnh tranh thị trường của sản phẩm cuối cùng.