LECTURE HÓA LÝ POLYME ĐHBK ĐÀ NẴNG 2016

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y .Q 1

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

N

H

Ơ

N

8/16/2016

A

I. Định nghĩa polymer

Í-

H

Ó

- Là hợp chất có khối lượng phân tử lớn, được tạo thành từ các đơn vị nhỏ nối với nhau bằng liên kết cọng hóa trị

-L

(A)n

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Là hợp chất có tính chất vật lý thay đổi ít trong khi KLPT tiếp tục tăng II. Một số tên gọi thường gặp - Resin: chỉ các polymer tổng hợp (không có thành phần khác) - Rosin: chỉ các polymer thiên nhiên (không có thành phần khác) thu đựơc từ cây thông và một số cây lá kim khác

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

- Plastic: Polymer (cứng) + phụ gia

Ơ

N

- Elastomer: Polymer mềm dẻo

U Y

N

H

- Oligomer (prepolymer): KLPT chưa đủ lớn để thể hiện tính chất đặc trưng của polymer -Polymer: Resin + Rosin + elastomer

TP

.Q

III. Một số tính chất cơ lý đặc trưng của polymer - Khối lượng riêng bé, độ bền riêng cao

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Một số Polymer có độ bền hóa học rất cao

Đ

- Độ cách điện cao

N

G

- Có tính chất quang học

10 00

B

TR ẦN

H Ư

- Một số Polymer có khả năng bám dính rất tốt với nhiều loại vật liệu khác nhau 3

Ó

A

- Một số Polymer có hệ số ma sát lớn, ít bị mài mòn; một số khác có hệ số ma sát bé

H

- Một số Polymer có tính đàn hồi lớn

-L

Í-

- Độ bền nhiệt không cao, phần lớn được sử dụng ở nhiệt độ trong khoảng từ 0 đến 1400C

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Cách nhiệt, cách âm cao

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

H

Ơ

N

IV. Phân loại polymer

N

Theo thành phần

ẠO

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Theo trật tự sắp xếp của các mắt xích

.Q

Theo số lượng monomer tạo thành polymer

TP

Có nhiều cách:

U Y

Theo cấu tạo mạch

A

10 00

B

TR ẦN

5

Í-

H

Ó

Theo thành phần

ÁN

-L

Chỉ có C, H, O, N, S, X trong phân tử, trong đó có thể có O, N, S nằm trong mạch chính.

Polymer hữu cơ

Có các nguyên tố khác nhưng không nằm trong mạch chính và không liên kết với C.

CH2

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Polymer hữu cơ Polymer vô cơ Polymer bán hữu cơ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

CH Cl

n

CH

2

CH

n

COONa 6

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

TP

Mạch chính là mạch C, nhóm thế chứa các nguyên tố khác (trừ N, S, O, X) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon trong mạch chính

G

Đ

ẠO

P. bán hữu cơ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

.Q

Mạch chính gồm C và các nguyên tố khác (trừ O, N, S)

U Y

N

H

Ơ

N

Polymer vô cơ: là những Polymer không chứa nguyên tử cacbon - Mg- O- Mg-O-Mg-O-Mg-O-

7

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

Mạch chính là mạch vô cơ nhưng có các nhóm thế có C nối trực tiếp với mạch chính.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Theo cấu tạo mạch

P. mạch thẳng P. mạch nhánh P. không gian

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

8

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

Ơ H

Theo số loại monomer

N

Polymer đồng nhất (homopolymer)

U Y

N

Copolymer (mixed P.)

ẠO Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Copolymer luân phiên (alternative coP.)

TP

Copolymer ghép (graft coP.)

Copolymer

.Q

Copolymer khối (block coP.)

9

-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-A-B-A-B-B-B-A-B-A-

Theo trật tự sắp xếp

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Random copolymer

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

P. điều hòa P. không điều hòa 10

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

C

H H

C

C

H

H

H

atactic

R R C

C H

C

H H

C

C H

R

Ơ

H

C

C R R

H

H

H H

H H

N

H

C

H

H

R

C

C

H H

H

H

C

H 11

10 00

B

TR ẦN

H

C

H

C H

H

R

H C

H

C

U Y

H

C H

.Q

C

H

R

C

TP

R

H

syndiotactic

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

H

C

G

H

C

H

H

R

ẠO

C

H

C

H

N

C

C

R

H Ư

Isotactic

H

R

Đ

H

R

N

Điều hòa không gian: isotactic, syndiotactic, atactic

Ó

A

Điều hòa không gian: isotactic, syndiotactic, atactic

Hàm lượng syndiotactic trong polymer được định nghĩa là tỷ lệ của đoạn chứa liên tiếp 3 mắt xích có cấu trúc S-R-S hoặc R-S-R.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Hàm lượng isotactic được định nghĩa là tỷ lệ của đoạn chứa liên tiếp 3 mắt xích có cấu trúc giông nhau R hoặc S (là các đồng phân R hoặc S):

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

12

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

VI. Một số ký hiệu polymer

10 00

B

TR ẦN

13

VII. Khối lượng phân tử (KLPT) của polymer

Ó

A



Mn 

KLPT trung bình khối

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

KLPT trung bình số

n M n



Mw 

i 1

2 i

nM

i

i

i 1 

i

Mz 

nM

3 i

nM

2 i

i 1 

i 1

KLPT trung bình nhớt

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

i

i

i

i

nM i 1 

KLPT trung bình z

i

i 1 

[ ]  K.M va

14

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn



Ni M i  Ni M i

M w   (Wi M i )  

Ni M i Mi   Ni M i

N M N M i

2 i

i

i

N

i

8/16/2016

H

Ơ

W

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y

N

LKPT trung bình khối: Tích của phần khối lượng của các phân tử có KLPT Mi trong mẫu với Mi.

.Q

Vì sao có nhiều khái niệm về KLPT như vậy?

ẠO

TP

Một số tính chất chỉ phụ thuộc vào số lượng hạt (áp suất thẩm thấu).

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Một số tính chất phụ thuộc mạnh vào những phân tử có KLPT lớn: độ nhớt, độ dai (toughness)…

15

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Một số tính chất phụ thuộc rất mạnh vào các phân tử có KLPT lớn: tính đàn hồi ở trạng thái chảy.

A

Độ đa phân tán: Đ = Mw / Mn

H

Ó

Polymer tổng hợp: Đ > 1, một số polymer sinh học (protein) Đ = 1

-L

Í-

Đ ≤ 1,5 : trùng hợp kiểm soát Đ > 1,5 : trùng hợp không kiểm soát

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Ví dụ: có một mẫu polymer, trong đó có 3 phân tử có M = 105, 5 phân tử có M = 4.105 và 2 phân tử có M = 9.105. Các giá trị KLPT là:

3.10 5  5.4.10 5  2.9.10 5  3,1.10 5 Mn  35 2 Mw 

3.1010  5.16.1010  2.81.1010  5,98.105 5 5 5 3.10  5.4.10  2.9.10

Độ đa phân tán: 5,98.105/3,1.105 = 1,93

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

16

8 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

N

H

Ơ

N

Phần khối lượng

U Y

KLPT CH

n

Cl

TP

2

17

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

N: Tổng số phân tử trong khối polymer Mr: KLPT của mắt xích ni: độ trùng hợp của phân tử i

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

CH

ẠO

Độ trùng hợp: tính cho 1 phân tử polymer (n) Độ trùng hợp trung bình: Tính cho cả khối polymer

.Q

Độ trùng hợp và độ trùng hợp trung bình

A

Với PVC người ta thường dùng giá trị K (K-value; Fikentscher K-value):

Í-

H

Ó

75K 2 .10 6 log rel  (  K .10 3 )c 1  1,5K .c.10 3

-L

C: nồng độ polymer (g/100ml); rel: độ nhớt tương đối

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

K phụ thuộc vào phương pháp đo và dung môi sử dụng.

Người ta còn dùng độ nhớt số ISO để đặc trưng cho KLPT của PVC. PVC khi sử dụng có hóa dẻo có số ISO khoảng 125 PVC không hóa dẻo sản xuất ống có số ISO khoảng 105 PVC không hóa dẻo sản xuất tấm có số ISO khoảng 85 đến 95 PVC dùng trong đúc tiêm khoảng 70

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

18

9 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

8/16/2016

N

K-value

Khối

Số

ISO/R1741961(E)

0,5% trong ethylene dichloride

54000

26000

57

45

47

52

70000

36000

70

50

54

57,5

100000

45500

87

55

60

62,5

140000

55000

105

60

65

200000

64000

125

65

70

260000

73000

145

70

H

Ơ

Số độ nhớt

U Y .Q

TP

ẠO Đ

G

N H Ư

74

N

1% trong 0,4% trong cyclohexanone nitrobenzene

68

70,5 78 19

10 00

B

TR ẦN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

KLPT trung bình

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

VIII. Trạng thái vật lý (tập hợp) và trạng thái pha

Ó

A

1. Trạng thái vật lý (tập hợp)

-L

Í-

H

Vật chất tồn tại ở 3 trạng thái vật lý: rắn, lỏng, khí. Các trạng thái này khác nhau về đặc trưng chuyển động và mật độ các phân tử, nguyên tử.

Có 2 quan điểm về trạng thái pha:

Quan điểm nhiệt động học: Vật chất tồn tại ở 3 pha: rắn, lỏng, khí.

Quan điểm cấu tạo: Vật chất tồn tại ở 2 pha: tinh thể và vô định hình

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

2. Trạng thái pha

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

20

10 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

IX. Một số khái niệm hiện đại

Ơ

N

1. Tính bất đẳng hướng.

N

H

Là sự không đồng nhất về tính chất cơ học của polymer theo các hướng khác nhau Polymer không phân cực: các P dạng HC

ẠO

TP

Polymer phân cực: là các P có chứa các nhóm thế phân cực

.Q

U Y

2. Tính có cực của polymer.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

3. Cấu hình (configuration) và cấu dạng (conformation)

N

G

Cấu hình: là sự sắp xếp cố định của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong không gian.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Ví dụ: đồng phân hình học cis, trans; đồng phân lập thể iso, syndio, actactic.

21

H

Ó

A

Cấu dạng: Là sự thay đổi vị trí của nguyên tử (nhóm nguyên tử) trong không gian do chuyển động nhiệt (quay quanh liên kết đơn C-C).

Í-

Số lượng cấu dạng của 1 polymer phụ thuộc vào:

Cấu dạng mặt phẳng zigzag xuất hiện ở các polymer tinh thể hoặc polymer vđh có sự định hướng cao như PE, PVC, polyamides. Kích thước nhóm thế các polymer này bé nên không ảnh hưởng đến sự duỗi thẳng và sắp xếp đặc khít.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Các yếu tố không gian - Polymer là tinh thể hay vô định hình - Polymer ở trạng thái dung dịch, nóng chảy, hay rắn

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

22

11 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

8/16/2016

23

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Các polymer có kích thước nhánh lớn như PP, PS (nhìn chung là các polyolefin iso và syndiotactic) thì các nhánh không thể nằm hết vào mặt phẳng zigzag nên toàn bộ mạch chính bị quay theo cùng một hướng để tạo thành dạng xoắn trái hoặc xoắn phải. Điều này chỉ xảy ra đối với dạng tinh thể của các polymer điều hòa không gian.

Ó

A

4. Các tương tác phân tử Tương tác Van der Waals:

H

Là lực tương tác giữa các lưỡng cực, bao gồm:

Í-

Lực Keesom: Là sự hút lẫn nhau giữa các lưỡng cực vĩnh cửu

-L

Xuất hiện trong các polymer phân cực như poly(alkyl acrylate)…

Lực Debye (Lực cảm ứng): Là sự hút lẫn nhau giữa 1 lưỡng cực vĩnh cửu và 1 lưỡng cực nằm bên cạnh nhóm phân cực được tạo ra do cảm ứng Năng lượng vào khoảng 0,02 - 0,5 KJ/mol

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Năng lượng vào khoảng 0,5 – 3 KJ/mol

Tương tác Keesom trong polyester mạch thẳng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Tương tác Debye trong polyester không no 24

12 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/16/2016

H

Ơ

N

Lực Lodon (Lực phân tán): Là sự hút lẫn nhau giữa các lưỡng cực tạm thời được tạo ra do sự phân bố điện tử không đối xứng tức thời

N

Năng lượng vào khoảng 0,5 – 2 KJ/mol

.Q

U Y

Lực này trở nên quan trọng vớicác polymer không phân cực như polyethylene, polybutadiene…

TP

Liên kết hydro:

ẠO

Được hình thành giữa H liên kết với các nguyên tố có độ âm điện lớn (O, F, N) với các nguyên tố có độ âm điện lớn

Đ 25

Ó

ÁN

-L

Í-

H

Liên kết ion:

A

10 00

B

TR ẦN

Liên kết hydro trong nylon -6

H Ư

N

G

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Năng lượng có thể đến 40 KJ/mol

TO

Những polymer này còn được gọi là ionomer

Là tổng các tương tác phân tử trong polymer

D

IỄ N

Đ

ÀN

Năng lượng liên kết nội (cohesive energy) trong polymer:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

26

13 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

8/16/2016

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Plastic

TP

.Q

U Y

elastomer

27

HẾT CHƯƠNG 1

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Sợi dệt

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

28

14 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

8/22/2016

.Q TP 1

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

SỰ MỀM DẺO CỦA MẠCH POLYMER

U Y

N

Chương 2

A

Quan điểm củ: mạch đại phân tử thẳng và cứng

Í-

H

Ó

Quan điểm mới: hình dạng mạch phân tử phụ thuộc vào sự quay nội tại của các phần riêng biệt trong phân tử polymer so với các phần khác

-L

I. Sự quay nội tại của phân tử, thềm thế năng quay.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

1. Xét hợp chất ethane:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

. . . . . . ..

2

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

Ơ

N

Nhóm CH3 có thể quay quanh liên kết C-C. Khi đó thế năng của phân tử thay đổi liên tục theo góc quay:

N

H

u = f()

.Q TP

. . . . . . . .

Đ

1a

ẠO

. . . .

3

U0

10

0 0

60

120

180

240

300

360

420

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

20

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Umax

N

Umin

G

1b

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

. . .

U Y

. . . .

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

U Y

U

20

N

H

Ơ

N

2. Xét phân tử 1, 2-dichloethane

.Q

U0

ẠO

TP

10

0

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

0

60

120

180

240

300

360

G N H Ư

5

10 00

B

TR ẦN

U0: thềm thế năng quay

420

Đ

góc quay

Ó

A

Các giá trị U0 được tính toán từ trạng thái nhiệt động của khí lý tưởng. (giữa các phân tử không có tương tác).

H

Khi U0 càng bé mạch càng mềm

-L

Í-

Một số quy luật biến đổi của U0:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Ban đầu khi tăng số nhóm CH2 thì U0 tăng -Khi số mạch nhánh và kích thước mạch nhánh tăng thì U 0 tăng - Trong phân tử bên cạnh liên kết  có liên kết  thì U0 không lớn - Trong phân tử có liên kết dị mạch C-O, C-S, C-Si thì U0 không lớn - Trong mạch phân tử có các nguyên tử Cl hoặc F sắp xếp không đối xứng thì U0 tăng.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U0

H N

CH3 - CF3 3,70  0,45 CH3 - OH 1,07 CH3 - C(CH3)3 4,4 CH3 - SiH3 1,70 CF3 - CF3 4,35

ẠO

TP

.Q

2,8 3,4 3,9 1,90 1,95

7

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

CH3 – CH3 CH3 – C2H5 CH3 -CH(CH3)2 CH3 - NH2 CH3 - CH=CH2

(Kcal/mol)

U Y

(Kcal/mol)

Ơ

U0

N

8/22/2016

A

3. Xét mạch phân tử polymer.

-L

Í-

H

Ó

Kuhn, Mark, Guth cho rằng dãy các mắc xích có thể quay trong mạch phân tử polymer. Tuy nhiên sự quay nội tại của một phân tử polymer riêng biệt không hoàn toàn tự do vì:

ÁN

- Khi quay phải bảo toàn góc hoá trị.

- Các tương tác nội phân tử (khoảng gần và khoảng xa) cản trở sự quay.

.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

- Các nhóm thế, nhóm phân cực cản trở sự quay

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

.

.

.

.

.

8

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

Ơ

N

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ mềm dẻo của mạch polymer -U0

N

- Nhóm thế

U Y

Có 5 yếu tố chính:

H

- KLPT

TP

- Nhiệt độ

.Q

- Mật độ liên kết ngang

ẠO

1. Ảnh hưởng của U0

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Một cách gần đúng có thể xem biến thiên U0 trong polymer tương tự như trong các hợp chất thấp phân tử:

H Ư

N

- Các polymer dạng H-C có U0 bé nên mềm (PE, PP) - Các polymer có liên kết đôi có U0 bé nên mềm (PB, …)

10 00

B

TR ẦN

9

Ó

A

- Polymer có các nhóm thế phân cực -CN, -NO2 , -OH trong mạch thì có 2 khả năng:

Í-

H

+ Nếu các nhóm này sắp xếp không đối xứng trong dãy với mật độ lớn thì U0 tăng: poly acrylonitrin, PVC.

ÁN

-L

+ Nếu các nhóm thế sắp xếp xa nhau dọc theo dãy thì không có sự tương tác giữa chúng suy ra U0 thấp

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

- Nếu mạch polymer có các liên kết C-O, C-N. Si-O, và các liên kết khác thì U0 bé ( chú ý những P có liên kết H) Độ mềm dẻo đánh giá theo khả năng quay có 2 loại: Độ mềm dẻo động học và độ mềm dẻo nhiệt động.

2. KLPT Khi M tăng làm tăng độ mềm dẻo của mạch nhưng không nhiều

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

10

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

N

3. Nhóm thế

H N

ẠO

b. Số lượng nhóm thế.

- Tăng số lượng nhóm thế làm tăng độ cứng.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

U Y

TP

- Nhóm thế dạng khối làm tăng độ cứng mạnh hơn dạng thẳng.

.Q

- kích thước nhóm thế tăng làm cho mạch càng cứng. Tuy nhiên nếu tiếp tục tăng kích thước nhóm thế đến một lúc nào đó mạch trở nên mềm mặc dù U0 lớn.

Ơ

a. Kích thước nhóm thế:

11

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

- 2 nhóm thế cùng đính vào 1 C thì mạch rất cứng

H

4. Mật độ liên kết ngang.

-L

Í-

Tăng mật độ liên kết ngang làm tăng độ cứng. tăng nhiệt độ làm giảm độ cứng.

Dựa vào độ mềm dẻo của polymer người ta chia polymer làm 2 loại: Plastic và elastomer

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

5. Nhiệt độ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

12

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

P1: áp suất hơi trên bề mặt dung dịch

M1 g1 M1

Ơ

=

g2 M*

+

H

P10

N

Theo định luật Raoult:

g1 P1

2

U Y

1. Dựa vào độ giảm áp suất hơi

N

III. Đánh giá độ mềm dẻo của polymer.

.Q

P10: áp suất hơi trên bề mặt dung môi

TP

g1 : khối lượng của dung môi trong dung dịch

ẠO

g2 : khối lượng của polymer trong dung dịch

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

M1 : trọng lượng phân tử của dung môi

H Ư

N

G

M2* : trọng lượng phân tử biểu kiến của polymer (phụ thuộc vào nồng độ dung dịch và còn được gọi là đoạn nhiệt động) 13

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

2. Đo entropy của dung dịch

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

8/22/2016

ẠO 1

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

(SUPERMOLECULAR STRUCTURE)

TP

CẤU TRÚC TRÊN PHÂN TỬ

.Q

U Y

Chương 3

A

I. Khái niệm.

-L

Í-

H

Ó

Việc nghiên cứu trật tự sắp xếp của các đại phân tử trong hệ thống polymer nhằm chứng minh khả năng tồn tại của polymer ở dạng tinh thể hay vô định hình và nghiên cứu mạng lưới tinh thể của chúng.

- Vào những năm 1950 người ta đưa ra khái niệm cấu trúc trên phân tử: Là tất cả các cấu trúc được hình thành do các kiểu kết bó của đại phân tử.

- Đơn vị cơ bản hình thành cấu trúc trên phân tử là mạch đại phân tử cuộn tròn (giọt cầu) hoặc duỗi thẳng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Trong những năm 1930 người ta đưa ra thuyết micelle.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8/22/2016

Ơ

N

+ Nếu các dạng cầu tập hợp lại sẽ tạo cấu trúc trên phân tử dạng cầu.

TP

.Q

+ Khi nhiệt độ nhỏ hơn Tg các bó tập hợp lại tạo ra sợi vô định hình.

U Y

N

H

+ Nếu các đại phân tử duỗi thẳng tập hợp lại sẽ tạo cấu trúc dạng bó (mỗi bó gồm một số các đoạn mạch polymer).

ẠO

+ Khi nhiệt độ lớn hơn Tg, sự tập hợp các bó tạo cấu trúc dãi băng (bended).

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

+ Nếu bó được tạo thành từ các dãy polymer điều hoà thì sẽ xãy ra sự kết tinh bên trong bó và các bó tinh thể này tiếp tục phát triển thành phiến tinh thể hoặc sợi tinh thể.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

+ Sự tập hợp tiếp tục của các cấu trúc tinh thể sẽ hình thành cấu trúc spherulic (trong điều kiện tĩnh) 3

Ó

A

Tóm lại có thể chia các cấu trúc trên phân tử thành 4 nhóm chính:

Í-

H

- Cấu trúc dạng cầu: thường tìm thấy ở các polymer sản xuất bằng phương pháp trùng ngưng).

ÁN

-L

- cấu trúc dạng sợi: đặc trưng cho các Polymer đồng trùng hợp với trật tự cao.

- Cấu trúc spherulic và tinh thể: đặc trưng cho các Polymer tinh thể

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

- Cấu trúc dãi băng: đặc trưng cho tất cả các Polymer trong trạng thái mềm cao

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

5

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

8/22/2016

Ó

A

II. Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng cấu trúc trên phân tử đến độ bền của polymer.

H

Kích thước bé bền hơn kích thước lớn

-L

Í-

Dạng sợi bền hơn dạng cầu

1. Nhiệt luyện 2. Định hướng 3. Dùng mầm kết tinh nhân tạo 4. Thay đổi thành phần hoá học của polymer

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

III. Một số phương pháp làm thay đổi cấu trúc trên phân tử của Polymer

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

9/7/2016

.Q

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẶC TRƯNG CỦA POLYMER

U Y

N

Chương 4

Ó

1. Khái niệm.

A

I. Hiện tượng hồi phục

Í-

H

- Hiện tượng hồi phục: là hiện tượng mẫu P chuyển từ cân bằng củ đến cân bằng mới.

- Thời gian hồi phục: là thời gian cần thiết để lập lại cân bằng mới

2. Các dạng hồi phục. a. Hồi phục biến dạng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- quá trình hồi phục: là quá trình biến đổi theo thời gian của Polymer từ trạng thái không cân bằng đến trạng thái cân bằng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

N

H

Ơ

N

Ưng suất

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

thời gian

ẠO

TP

.Q

U Y

thời gian

Biến dạng

G

 (t ) 0

H Ư

N

D (t ) 

10 00

B

TR ẦN

Độ dẻo của P:

Biến dạng

thời gian

Ưng suất

thời gian

Mô đun hồi phục:

E (t ) 

 (t ) 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

b. Hồi phục ứng suất.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

H

Ơ

N

c. Hồi phục sau tác dụng.

N



2: Polymer mạch thẳng

2

ẠO

TP

.Q

2: Có sự chảy

1

t

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

U Y

1: Không có sự chảy 1: Polymer không gian



-L

Í-

H

Ó

a. Khái niệm.

A

3. Hiện tượng trể.

ÁN

2: đường đặt tải

ÀN

TO

1 3: đường tháo tải 2 3 

dư

D

IỄ N

Đ

1: đường cân bằng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

b. Ý nghĩa vòng trể.

N

ẠO

TP

Diện tích vòng trể đạt cực đại vận tốc tác dụng lực trung gian

U Y

- Vận tốc tác dụng lực

.Q

c. Ảnh hưởng của vận tốc tác dụng lực và nhiệt độ đến diện tích vòng trể.

H

Ơ

N

Là năng lượng còn lại trong mẫu sau một chu kỳ biến dạng.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Nhiệt độ.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Diện tích vòng trể đạt cực đại ở nhiệt độ trung gian

A

3. Quá trình hồi phục và cấu trúc polymer.

Ó

Thực tế trong hệ thống polymer không đạt được cân

H

bằng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

Vật liệu P còn gọi là vật liệu ‘giả bền’.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

II. Các quy luật biến dạng cơ bản của polymer.

Ơ

N

Polymer có 3 quy luật biến dạng cơ bản:

N

H

- Biến dạng đàn hồi

U Y

- Biến dạng mềm cao

TP

.Q

- Biến dạng dẻo (chảy) 1. Biến dạng đàn hồi.

Xảy ra ở nhiệt độ nhỏ hơn Tg.

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

a. Đặc trưng.

G

Đ

Trong khi biến dạng:

N

- Trật tự sắp xếp của các phân tử không đổi.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

- Chỉ làm thay đổi khoảng cách giữa các nguyên tử hoặc phân tử làm cho thể tích mẫu thay đổi nên nội năng tăng.

A

- Góc hoá trị bị biến dạng và các liên kết bị kéo căng.

H

Ó

- Khi giải phóng lực thì biến dạng mất đi nhanh chóng.

-L

Í-

- Có đại lượng biến dạng tương đối nhỏ

ÁN

- Tuân theo định luật Hooke

TO

Biến dạng đàn hồi là biến dạng thuận nghịch

D

IỄ N

Đ

ÀN

b. Động lực của quá trình hồi phục trong biến dạng đàn hồi. đẩy :

Giữa các phân tử rắn luôn tồn tại các lực hút và lực Fhút =



a r

Fđẩy = +

b rn

a, b: hằng số; n: chỉ số luỹ thừa; r: khoảng cách

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

F

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

N

Lực đẩy

rm

Ơ

Lực hút

r

H

ro

N

Fm

U Y

Lực hút

+E

.Q

Năng lượng đẩy

TP

r Em

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Năng lượng hút

-E

Tổng cộng

N

G

Đ

Động lực là lực hút và đẩy giữa các phân tử, nguyên tử. Vì vậy biến dạng đàn hồi có bản chất năg lượng

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Khi biến dạng nhiệt độ giảm, khi khôi phục hình dạng nhiệt độ tăng lên lại.

A

2. Biến dạng dẻo (chảy).

H

Ó

Là biến dạng không thuận nghịch và có  tăng nhanh khi  tăng chậm

-L

Í-

Xảy ra ở nhiệt độ lớn hơn Tf. Đặc trưng:

- Thay đổi trật tự sắp xếp giữa các phân tử, nguyên tử.

- Hệ số Poisson = 0.5 - Vận tốc biến dạng phụ thuộc vào lực nội ma sát.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Không thay đổi khoảng cách giữa các phân tử, nguyên tử.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9/7/2016

3. Biến dạng mềm cao.

H

Ơ

N

Là biến dạng thuận nghịch và có  tăng nhanh khi  tăng chậm. Giá trị  rất lớn.

N

- Xảy ra trong khoảng nhiệt độ từ Tg đến Tf.

.Q

ẠO

- Thay đổi cấu dạng.

TP

- Không thay đổi khoảng cách giữa các phân tử, nguyên tử.

U Y

- Chỉ xảy ra đối với polymer.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Hiệu ứng nhiệt ngược dấu với biến dạng đàn hồi.

N H Ư

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

- Mang bản chất động năng.

G

- E giảm theo thời gian.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

10/10/2016

.Q TP

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

CÁC TRẠNG THÁI CỦA POLYMER VÔ ĐỊNH HÌNH

U Y

N

Chương 5

10 00

B

TR ẦN

1

Làm nguội từ trạng thái chảy

H

Ó

A

Polymer

Cô đặc từ dung dịch

Tinh thể Vô định hình

-L

Í-

Polymer vô định hình: PMMA, PC

ÁN

Polymer tinh thể: PE, PET, polyacrylonitril, teflon

Có 3 trạng thái cơ bản

Mềm cao

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Thuỷ tinh

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Chảy 2

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

N

I. Trạng thái mềm cao.

Là trạng thái không cân bằng.

H N 3

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

U Y

ẠO

Được đặc trưng khả năng thay đổi và hồi phục hình dạng lớn dưới tác dụng của một lực nhỏ

.Q

Độ chịu nén (cm2/dyne) 10-6 16.10-11 5,1. 10-11 7. 10-13

TP

Hệ số giản nở V 4.10-3 11.10-4 6.6. 10-4 3. 10-5

Khí n-hexan Cao su Chất rắn (sắt)

Ơ

Được xem là trạng thái trung gian giữa lỏng và rắn.

1. Lý thuyết nhiệt động biến dạnh mềm cao

Ó

A

*. Cao su lý tưởng.

-L

Í-

H

Là những vật chất có thể có độ biến dạng thuận ngịch cao nhưng không thay đổi thể tích dưới tác dụng của một ngoại lực nhỏ (biến dạng mềm cao).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Biến dạng mềm cao của cao su lý tưởng giống biến dạng đàn hồi của khí ở một số đặc điểm: - Entropy thay đổi.

- Biến dạng tăng khi nhiệt độ tăng.

- E nhỏ và mang bản chất động học.

Do đó có thể áp dụng các phương trình nhiệt động của khí cho biến dạng mềm cao Biến dạng của cao su lí tưởng chỉ làm thay đổi entropy

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

*. Cao su thật.

H

Ơ

N

Quy luật biến dạng mềm cao phức tạp hơn so với cao su lý tưởng:

TP

- Khi mạch duỗi hoàn toàn tạo nên cấu trúc cứng.

.Q

- Đối với cao su kết tinh biến dạng trở nên có bản chất năng lượng.

U Y

N

- cả S và U thay đổi

5

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

- Trong trạng thái mềm cao có cả biến dạng đàn hồi và biến dạng chảy.

A

2. Ảnh hưởng của thời gan tác dụng lực và nhiệt độ đến vận tốc của quá trình hồi phục.

Í-

H

Ó

-Ảnh hưởng của thời gian tác dụng lực.

-L 1

2

t1

t2

3

t3

t1> t2>t3

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN



Vùng 1, 3: biến dạng không phụ thuộc thời gian tác dụng lực.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

T

6

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

H

Ơ

N

- Ảnh hưởng của nhiệt độ:

N



U Y

T1 >…> Tn-1 > Tn

TP

.Q

T1

ẠO

Tn-1

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Tn

7

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

t

A

II. Trạng thái thuỷ tinh.

H

Ó

- Là trạng thái rắn của polymer nhưng trong đó không tồn tại mạng lưới tinh thể

-L

Í-

Trạng thái thuỷ tinh: + Đẳng nhớt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

+ Đẳng thể tích tự do + Đẳng entropy cấu dạng

1. Cơ chế hoá thuỷ tinh. *. Cơ chế 1 (cơ chế Zhurkov) Khả năng hoá thuỷ tinh phụ thuộc vào tỷ lệ giữa năng lượng tác dụng tương hỗ nội phân tử và giữa các phân tử với năng lượng chuyển động nhiệt.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

8

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

*. Cơ chế 2.

N

H

Ơ

N

Polymer hoá thuỷ tinh khi thể tích tự do trong mẫu không đủ để các đoạn mạch có thể thực hiện các vận động đặc trưng trong trạng thái mềm cao.

U Y

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến Tg.

.Q

a. Cấu tạo hoá học.

TP ẠO Đ

G

800C -170C

N

PVC Polyvinylidenclorua

9

10 00

B

TR ẦN

Chú ý:

Ví dụ: copolymer acrylonitril-butadiene.

CKH-18 -500C CKH-26 -300C CKH-40 -200C

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

*. Độ phân cực.

*. Nhóm thế

Ó

A

- Số lượng nhóm thế:

H

+ Tăng nhóm thế làm tăng Tg

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

Ví dụ: cao su buna-S CKC-30 -720C CKC-50 -460C CKC-60 -240C CKC-70 -40C

Tg(Poly(n-butyl acrylate)) = -54oC Tg(Poly(tert-butyl acrylate)) = 41oC

+ Nhóm thế dạng khối làm tăng Tg mạnh hơn dạng thẳng.

- Kích thước nhóm thế: + Tăng kích thước nhóm thế làm tăng Tg. Nhưng nếu tiếp tục tăng kích thước nhóm thế đến một lúc nào đó Tg sẽ giảm.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

10

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

+ nhóm thế có cực bị che phủ thì Tg giảm.

N

H

Ơ

N

Ví dụ: poly n-alkyl acrylate

1: poly-n-alkyl acrylate 2: poly-n- alkyl methacrylate

TP

1

60 20

ẠO

2

Đ

- 20

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

.Q

100

U Y

Tg

4

8

12

16

20

N

0

G

- 60

H Ư

Số lượng nguyên tử C trong nhóm thế alkyl

10 00

B

TR ẦN

11

  1  1  2 Tg Tg .1 Tg .2

Í-

H

Ó

A

Tg của random copolymer hoặc hỗn hợp polymer (hệ một pha):

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

b. Khối lượng phân tử

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Tg

100 50 0 -50 -100

M

0

5000

10000

15000

12

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

N

3. Một số phương pháp xác định Tg

N

H

Ơ

- Đo nhiệt dung

.Q

U Y

CP

TP

3

ẠO

2

1: tốc độ gia nhiệt 0,10 /phút 2: tốc độ gia nhiệt 0,40 /phút 3: tốc độ gia nhiệt 1,50 /phút

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1

13

10 00

B

TR ẦN

H Ư

T

- Đo enthalpy

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

- Đo thể tích riêng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

14

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

- Đo mô đun đàn hồi

U Y

N

H

Ơ

N

lgE

T

.Q

Tg

TP

- Đo biến dạng

Đ

2

3

T

15

10 00

B

TR ẦN

Tg1 T g2 Tg3

H Ư

N

1

G

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1 < 2 < 3

ẠO

tot

4. Ý nghĩa thực tế của Tg.

Ó

A

- Xác định khoảng nhiệt độ sử dụng của polymer.

H

- Xác định nhiệt độ lấy sản phẩm sau khi tạo hình

-L

Í-

- Xác định giới hạn nhiệt độ tạo màng của sơn latex.

ÁN

…

- Phương pháp đo độ biến dạng phụ thuộc vào nhiệt độ gọi là phương pháp cơ nhiệt - Đường cong biểu diển biến dạng phụ thuộc vào nhiệt độ ở một tải trọng nào đó gọi là đường cong cơ nhiệt.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

III. Đường cong cơ nhiệt của polymer.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

16

8 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Ơ

N

1. Đường cong cơ nhiệt của Polymer vô định hình mạch thẳng.

U Y

N

H

Biến dạng

II

.Q

III

Tf

T

17

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Tg

ẠO

TP

I

Biến dạng M3 M4 M5

M1 M2

M1 < M2 < M3 < M4 < M5

Nhiệt độ

Tf luôn tăng khi KLPT tăng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

- Ảnh hưởng của trọng lượng phân tử đến T f

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

18

9 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Công thức thực nghiệm để xác định KLPT trung bình:

Ơ

N

B.(T f  Tg )



log M  log M S 

N

H

C  (T f  Tg )



.Q

ẠO

TP

Ms: Phân tử lượng của đại lượng “đoạn” (chain segment: là chiều dài của một đoạn mạch mà sự sắp xếp của đoạn mạch này trong không gian không phụ thuộc vào sự sắp xếp của các phần bên cạnh).

U Y

M : KLPT trung bình

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

B,C: Hằng số, phụ thuộc vào điều kiện biến dạng và cấu tạo hoá học của Polymer 6.68(T f  Tg )

G

log n  1.35 

263  (T f  Tg )

H Ư

N

Ví dụ: với polyisobutylene:

19

10 00

B

TR ẦN

n: độ trùng hợp

Biến dạng

Ó

A

2. Đường cong cơ nhiệt của Polymer nhiệt rắn.

2

T

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

1

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

20

10 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

3. Ý nghĩa thực tế của phương pháp cơ nhiệt.

Ơ

N

- Xác định Tf, Tg nhanh

N

H

- Xác định mà không cần hoà tan polymer

U Y

- Xác định khoảng nhiệt độ đóng rắn của polymer

TP

.Q

- Xác định ảnh hưởng của các tác nhân khác nhau đến quá trình đóng rắn nhựa (chủ yếu là chất đóng rắn).

ẠO

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chất hoá dẻo, độn đến các tính chất của polymer

Đ

H Ư

N

G

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Nghiên cứu quá trình đa tụ và trùng hợp

10 00

B

TR ẦN

21

A

IV. Biến dạng mềm cao bắt buộc (forced high elastic deformation).

Í-

H

Ó

Ở một khoảng nhiệt độ <Tg, nếu kéo polymer sẽ gây ra đại lượng biến dạng lớn. Nếu gia nhiệt đến nhiệt độ > T g thì biến dạng dư mất đi hoàn toàn.

- Ứng suất tác dụng lớn (nhưng không gây phá huỹ) - T < Tg 

Có hình thành cổ eo

Không hình thành cổ eo



IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Điều kiện xuất hiện:

f

D

f 0

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú



   0 .e 

U  . RT

22

11 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Các giai đoạn phát triển biến dạng mềm cao bắt buộc

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

- Hình thành cổ eo - Phát triển cổ eo - Kết thúc phát triển cổ eo - Biến dạng của “mẫu mới”

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Kết thúc phát triển cổ eo

23

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Biến dạng của “mẫu mới”

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Sự phụ thuộc của giới hạn mềm cao bắt buộc vào nhiệ độ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

24

12 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Ơ

N

Sự phụ thuộc của f vào nhiệt độ ở các tốc độ tác dụng lực khác nhau

f = B+ C.lnv B,C : hằng số

V1<V2<V3

.Q

V3 V1

TP

V2 T

H Ư

N

G

Đ

ẠO

(PMMA)

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

U Y

N

H

f

10 00

B

TR ẦN

25

Ó

A

Khoảng nhiệt độ mềm cao bắt buộc:

br

H

- Giới hạn giòn giảm một ít khi tăng nhiệt độ



f

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

- f tăng khi giảm nhiệt độ và độ dốc đường cong f = f(T) luôn cao hơn độ dốc đường cong br = f(T)

Tbr

Tg

T

2 đường này sẽ cắt nhau tại 1 điểm: T br

Tbr mang tính quy ước nhiều hơn so với T g vì ngoài phụ thuộc vào tốc độ tác dụng lực nó còn phụ thuộc loại biến dạng (kéo, nén…)

Khoảng nhiệt độ Tbr – Tg là khoảng nhiệt độ sử dụng của polymer.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

26

13 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Mức độ thay đổi f theo nhiệt độ phụ thuộc vào 3 yếu tố:

Ơ

N

- Năng lượng tác dụng tương hỗ giữa các phân tử

N

H

Khi tăng năng lượng tác dụng tương hổ giữa các phân tử:

U Y

+ Độ dốc đường f = f(T) giảm

.Q

+ Tăng độ bền dòn

TP

+ tăng Tg

ẠO

Làm nới rộng khoảng nhiệt độ đàn hồi cao bắt buộc.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Mật độ kết bó.

G

Đ

Mật độ kết bó lỏng lẻo làm độ dốc đường f = f(T) bé

27

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

Nới rộng khoảng nhiệt độ đàn hồi cao bắt buộc.

A

- Khối lượng phân tử.



br(M3)

-L

Í-

H

Ó

Tăng KLPT làm tăng Tbr sau đó giảm và đạt giá trị không đổi.

br(M1)

f

f M2

Tg(M1)

Tg(M2, M3)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

br(M2)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

28

14 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H TP

.Q

Trạng thái mềm cao bắt buộc Tbr

Đ

ẠO

Trạng thái dòn

N

Tg

Trạng thái mềm cao

U Y

Trạng thái chảy nhớt

Ơ

Tf

T f, Tg, Tbr

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

N

10/10/2016

29

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

M

V. Trạng thái chảy.

H

Ó

A

Chảy là quá trình dịch chuyển không thuận nghịch của các phân tử so với các phân tử khác của vật chất.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

- Mức độ chảy càng lớn khi M càng thấp, nhiệt độ càng cao và lực tác dụng càng lớn và lượng chất hoá dẻo đưa vào càng nhiều.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

30

15 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/10/2016

Đặc điểm của sự chảy:

N

.Q

- Khi KLPT tăng làm độ nhớt tăng.

U Y

- Có xuất hiện đại lượng biến dạng mềm cao khi chảy.

Mức độ càng lớn khi nhiệt độ càng thấp, KLPT càng cao.

H

Ơ

N

- Trong quá trình chảy độ nhớt tăng và có thể làm polymer hoá rắn.

TP

- Sự chảy chỉ phụ thuộc vào đại lượng đoạn (segment) Hb: Nhiệt kích động chảy

1 H hh 4

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Với chất lỏng: Hhh = 4Hb

Nhiệt lượng

Sự chảy xảy ra nhờ sự dịch chuyển từng phần của phân tử polymer

H Ư

N

G

Hb

31

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Độ trùng hợp

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

16 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

10/31/2016

.Q

U Y

Chương 6

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

TRẠNG THÁI TINH THỂ CỦA POLYMER

Í-

H

Ó

- Vật chất được gọi là ở trạng thái tinh thể nếu tồn tại trật tự xa 3 hướng.

- Để một polymer kết tinh: + Các mắt xích phải sắp xếp theo trật tự xa

+ Các đoạn mạch phải sắp xếp theo trật tự xa 3 hướng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Với polymer thì đơn vị hình thành trật tự xa là mắt xích và đoạn mạch.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/31/2016

N

I. Khả năng kết tinh của polymer.

H

Ơ

Phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố sau;

U Y

N

- Sự điều hoà của mạch phân tử.

TP

Random copolymer và atatic polymer không kết tinh dưới bất kỳ điều kiện nào.

.Q

Các mắt xích phải sắp xếp điều hoà.

ẠO Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Sự mềm dẻo của mạch polymer.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Để kết tinh mạch polymer phải có độ mềm dẻo vừa phải. Vì vậy sự kết tinh chỉ diễn ra trong một khoảng nhiệt độ nào đó. Khoảng nhiệt độ này nằm giữa Tg và Tf.

A

- Sự kết bó của các phân tử.

H

Ó

Các phân tử (đoạn mạch) polymer phải kết bó chặc chẽ.

-L

Í-

Với polymer có 3 kiểu kết bó chặc chẽ:

ÁN

+ Nếu mạch phân tử cuộn lại thành hình cầu thì sự sắp xếp đặc khít là của các đơn vị hình cầu.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

+ Nếu mạch polymer bị xoắn thì phần lồi của mạch này sẽ lồng vào phần lõm của mạch kia. + Nếu mạch polymer duỗi thẳng (polyurethanes, polyamides…) thì các nhánh rất quan trọng. + Sự có mặt của các nhóm phân cực trong polymer tạo ra 2 ảnh hưởng đối lập

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/31/2016

N

II. Đặc điểm của polymer tinh thể.

H

Ơ

- Không kết tinh 100%.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

- Không có bề mặt phân chia pha rõ rệt.

Ó

A

- Nhiệt độ nóng chảy có thể cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ chảy.

Í-

H

- Nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiệt độ kết tinh.

-L

Ví dụ: Cao su thiên nhiên:

+ Nếu kết tinh ở -50C sẽ nóng chảy trong khoảng 0 đến +160C. + Nếu mẫu đã kết tinh được để lâu thì nhiệt độ nóng chảy có thể lên đến +400C.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

+ Nếu kết tinh ở -250C đến -450C sẽ nóng chảy hoàn toàn ở 00C.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/31/2016

Ơ

.Q

thí nghiệm

- Dựa vào tỷ trọng.

H

U Y

tinh thể 100%

N

- Polymer kết tinh do định hướng sẽ thể hiện tính chất bất đẳng hướng.  (X-ray)  III. Xác định mức độ kết tinh. 

N

- Polymer kết tinh sẽ mất tính chất mềm cao.

ẠO

TP

amophr

T

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Tthí nghiệm

G

% kết tinh = ((KLRthí nghiệm - KLRvô định hình)/(KLRtinh thể 100% - KLRvô định hình)).100

H Ư

N

- Dựa vào nhiệt nóng chảy.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

% kết tinh = (nhiệt nóng chảy của mẫu/nhiệt nóng chảy của tinh thể 100%).100

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10/31/2016

Ơ H

B

.Q



U Y

A o

TP

OA: Biến dạng đàn hồi A : xuất hiện cổ eo AB : chiều dài của cổ eo tăng

N

C

Bán kính cong tại A và B bé

Bd Bất TN

Đ

ẠO

- Bd dư không mất khi T > Tm

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

N

IV. Biến dạng của polymer tinh thể.

- Polymer tinh thể có thể biến dạng đến 1000%.

- Ví dụ: polyamid 

BDdư mất khi T > Tm

G

- Nếu xử lí PA bằng HCHO

H Ư

N

Bd trong P tinh thể là Bd thuận ngịch

10 00

B

TR ẦN

Trong đoạn AB xảy ra sự định hướng hoặc định hướng lại.



Ó

A



H

1000C

-200C

Đ

 Polyamid đẳng hướng

D

IỄ N



 

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

200C

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

11/8/2016

.Q

A

I. Khái niệm.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

ĐỘ BỀN CƠ HỌC CỦA POLYMER

U Y

N

Chương VII

Í-

H

Ó

- Độ bền là khả năng của vật chất chống lại sự phá huỷ của lực cơ học

- Giới hạn bền tăng khi M tăng và sau đó đạt giá trị không đổi.

- Khoảng thời gian từ lúc bắt đầu tác dụng lực đến khi mẫu bị phá huỷ gọi là độ bền lâu của vật liệu.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Ứng suất tại đó mẫu bị phá huỷ gọi là giới hạn bền.

Giá trị này thay đổi theo điều kiện đo.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/8/2016

Ơ

N

Độ bền lâu phụ thuộc vào ứng suất tác dụng theo công thức:  = A.e-σ

N

H

A, : Hằng số, phụ thuộc loại vật liệu.

2

ln

U Y

1 : cao su buna N

3

3: PS

TP

.Q

2 : cao su buna S

ẠO

1

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

()

  0 .e

10 00

B

TR ẦN

H Ư

   0 .e

U KT

N

U 0  . KT

G

Đ

Độ bền lâu phụ thuộc vào nhiệt độ và ứng suất như sau:

U 0   . U  log  0  2,303 KT 2,303 KT

A

log   log  0 

Ó

(s)

H

K :hằng số boltzmann

Í-

450C 700C

Log 

950C

200C

 (PS)

U0: Thềm hoạt hóa ban đầu, bằng năng lượng liên kết hóa học trong mạch chính. : hệ số nhạy cảm cấu trúc

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

0 : Thời gian thực hiện một dao động của nguyên tử trong chất rắn (khoảng 10-12 đến 10-13 giây)

(*)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/8/2016

N

ΔU: Năng lượng hoạt hoá của sự phá huỹ.

H

Ơ

Các giá trị U0, τ0,  có thể xác định bằng thực nghiệm:

U Y

log

N

-Vẽ đồ thị của (*) ở các ứng suất khác nhau:

 = 60kg/mm2

1/T

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

 = 40kg/mm2

TP

.Q

 = 20kg/mm2

U

U  U 0  

U0

Ưng suất

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

- Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa ΔU và ứng suất rồi suy ra U0 và :

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

II. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cơ học của polymer.

1. Ảnh hưởng của sự định hướng - Làm xuất hiện tính bất đẳng hướng.

- Nới rộng khoảng nhiệt độ mềm cao bắt buộc (do sự định hướng không ảnh hưởng đến Tg nhưng làm tăng độ bền dòn nhiều hơn so với f nên làm giảm Tbr.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/8/2016

Ơ

N

2. Ảnh hưởng của hình dạng và kích thước cấu trúc trên phân tử.

N U Y

ẠO Đ

Độn thường

N

G

Độ bền

Hàm lượng độn hoạt tính

10 00

B

TR ẦN

Việc đưa độn hoạt tính vào sẽ làm tăngđộ bền cơ học của polymer do tạo lớp hấp phụ định hướng polymer trên bề mặt.

TP

Độn hoạt tính

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

.Q

3. Ảnh hưởng của độn. Độn

H

Khi thay đổi hình dạng và kích thước cấu trúc trên phân tử đều có thể làm thay đổi độ bền cơ học của polymer.

H

Ó

A

Chú ý: Ảnh hưởng của độn hoạt tính đến tính chất cơ học của polymer còn phụ thuộc vào trạng thái vật liệu polymer.

TO

ÁN

-L

Í-

Vd: đưa C* vào cao su ở tt mềm cao làm tăng đáng kể độ bền, nhưng nếu ở tt thủy tinh thì nó làm giảm khoảng mềm cao bắt buộc do tăng một ít f nhưng giảm độ bền dòn. Làm nhiệt độ dòn tăng cao.

Độ bền

D

IỄ N

Đ

ÀN

4. Ảnh hưởng của mật độ liên kết ngang.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Mật độ l/k ngang

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/8/2016

U Y

N

H

Ơ

N

Mật độ liên kết ngang thấp: Cản trở sự chảy nhưng không cản trở sự kết tinh hoặc định hướng nên tăng độ bền.

.Q

5. Ảnh hưởng của KLPT

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

Độ bền

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

KLPT

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y .Q TP

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Chương 8 DUNG DỊCH POLYMER

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

I. Dung dịch lý tưởng và dung dịch thật.

Ó

A

1. Dung dịch lý tưởng.

Í-

H

Là dung dịch mà khi hình thành thì nhiệt của quá trình hoà tan bằng không.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

2. Dung dịch thật.

Là hệ phân tán phân tử và có những đặc trưng sau: - Tồn tại ái lực giữa các cấu tử.

- Quá trình hình thành dung dịch là quá trình tự phát.

- Không thay đổi nồng độ theo thời gian.

- Đồng nhất.

- Bền nhiệt động (khi hình thành dung dịch có sự giảm năng lượng tự do Gibbs).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Dung dịch polymer:

Ơ

N

Là dung dịch thật. Tuy nhiên nó có những đặc trưng sau:

N

H

- Trương rồi mới hoà tan

U Y

- Độ nhớt cao

.Q

- Khuếch tán chậm

TP

- Không có khả năng chui qua màng bán thấm

ẠO

II. Quy tắc pha đối với dung dịch polymer.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Để có sự cân bằng pha (không có sự truyền nhiệt, chất giữa các pha):

N H Ư

- Áp suất các pha phải bằng nhau

G

- Nhiệt độ các pha phải bằng nhau

10 00

B

TR ẦN

- Hóa thế của mỗi cấu tử trong các pha phải bằng nhau

A

Quy tắc pha đối với dung dịch polymer:

Ó

Tương tự như hợp chất thấp phân tử. : số bậc tự do; n: số cấu tử; r: số pha

Í-

H

=n+2–r

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Chú ý: 2 đặc trưng cho sự thay đổi về nhiệt độ và áp suất. Nếu hệ thống không chịu tác động của các thông số này (ví dụ hệ lỏng không chịu tác động bởi P) thì bỏ thông số đó.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1. Đối với hệ 2 cấu tử.

upper critical solution temperature (UCST)

Ơ

N

lower critical solution temperature (LCST)

N

M1

H

Nhiệt độ

U Y

M1>M2>M3>M4

TP

M3

Phần thể tích polymer

ẠO

*

M4

.Q

M2

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hệ polymer – dung môi có UCST

H Ư

N

G

Những hệ có UCST như cellulose acetate – tetrachloroethane, cellulose acetate – chloroform, polyisobutylene – benzene, polystyrene – cyclohexane…

10 00

B

TR ẦN

Những hệ này thì khả năng hòa tan tăng khi gia nhiệt

Ó

A

Tuy nhiên có những hệ khả năng hòa tan giảm khi gia nhiệt (hệ có LCST)

H

Các hệ thể hiện tính chất này bao gồm:

ÁN

-L

Í-

+ Hệ thống trong đó liên kết hydro giữa các cấu tử trộn lẫn làm tăng khả năng trộn lẫn. Ví dụ: dung dịch trong nước của polyhydroxyethylenediol, cellulose – nước, methyl cellulose – nước, cellulose nitrate – ethanol…

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Với hệ này thì nhiệt độ hòa tan tới hạn dưới nhỏ hơn điểm sôi của dung môi. Và M tăng làm giảm LCST. + Hệ thống trong đó các cấu tử có thành phần hóa học gần giống nhau nhưng kích thước phân tử của chúng khác nhau. Poly vinyl acetate – ethyl acetate, poly vinyl acohol – nước, polystyrene – benzen…

Với hệ này thì nhiệt độ hòa tan tới hạn dưới lớn hơn điểm sôi của dung môi.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2. Hệ 3 cấu tử

Ơ H N U Y

TP

.Q

- Polymer trộn lẫn có gới hạn trong một dung môi và không gới hạn trong dung môi khác:

N

Được biểu diễn bằng giãn đồ tam giác. Một số trường hợp cụ thể như sau:

m - Crezol

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Aceton

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

PS

H

Ó

A

- Polymer trộn lẫn không giới hạn trong một dung môi và không trộn trong một dung môi khác:

n - butylic

Metylaurate CH3(-CH2)10COOCH3

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

PS

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

- Polimer trộn lẫn giới hạn trong một dung môi và không trộn lẫn với dung môi khác:

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

PS

ẠO

ethylaurate

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

n- butylic

A

- Polimer trộn lẫn có giới hạn trong cả hai dung môi:

Ó

PS

aceton

mono acetate ethylene glicol

aceton

n- propylaurate

Ví dụ: cellulose nitrate chứa 10  12% nitơ tan giới hạn ethylalcol và ethylether nhưng trong hổn hợp hai chất lỏng này thì cellulose tan không giới hạn.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

PS

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

III. Sự trương và hoà tan của dung dịch Polymer

H

Ơ

N

Trương: là quá trình dung môi khuếch tán vào polymer. Trương có thể là có giới hạn hoặc không giới hạn

1: lúc đầu độ trương lớn 2: lúc đầu độ trương bé

t

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

2

ẠO

1

Đ

m  m0 1 * s m0

TP



Q

U Y .Q

So sánh khả năng trương phải so sánh khi đạt bảo

hòa

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

N

Trương không giới hạn sẽ dẫn đến sự hòa tan.

Ó

A

Các yếu tố ảnh hưởng đến dung dịch và độ trương của polymer

H

Có 7 yếu tố

Í-

a. Bản chất của polymer và dung môi

-L

b. Độ mềm dẻo của mạch polymer

ÁN

c. KLPT của polymer

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

d. Thành phần hóa học của polymer Cellulose nitrate 10 đến 12% nitơ sẽ tan trong acetone nhưng cellulose trinitrate chỉ bị trương trong acetone

e. Cấu trúc tinh thể của polymer f. Liên kết ngang g. Nhiệt độ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

IV. Các tương tác trong dung dịch polymer

Ơ

N

Tương tác giữa các cấu tử khác loại: solvat

U Y

ẠO

TP

Dùng phương pháp thay thế dung môi để tách các phân tử dm bị solvat hóa.

.Q

Có thể xác định số lượng các phân tử dung môi tham gia solvate với các phân tử polymer bằng cách đo nhiệt trương, hằng số điện môi và độ chịu nén của dung dịch.

N

H

Tương tác giữa các cấu tử cùng loại: kết hợp

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Celluolose được làm khô bằng cách thay thế methanol và sau đó thay thế methanol bằng chất lỏng trơ (không có ái lực) với cellulozơ (pentane). Chất lỏng này được làm bay hơi sau đó.

H

Ó

A

V. Hiện tượng kết hợp và sự hình thành cấu trúc Bất kỳ dung dịch thực nào (trừ dung dịch rất loãng) đều tồn tại các kết hợp

TO

ÁN

-L

Í-

Cùng một mẫu polymer nhưng trong các dung môi khác nhau thì việc xác định KLPT bằng các phương pháp như thẩm thấu, siêu ly tâm, tán xạ ánh sáng có thể cho kết quả khác nhau từ 7 đến 25 lần.

hợp.

Một phân tử polymer có thể tham gia vào nhiều kết Các kết hợp có thể là mầm của pha mới trong pha củ

D

IỄ N

Đ

ÀN

thẳng.

Các đoạn mạch polymer trong các kết hợp ở dạng duỗi

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

VI. Độ nhớt dung dịch polymer

Ơ H

V: thể tích

N

..R 4 . 8L.V

U Y



N

Được đo bằng: Nhớt kế mao quản áp suất không đổi : thời gian chảy

TP ẠO

C: hằng số nhớt kế t: thời gian chảy : khối lượng riêng

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

 = C.t.

.Q

Nhớt kế mao quản

H Ư

N

1: Ostwald; 2: Ubbelohde; 3: Cannon-Fenske; 4: Houillon

Tên quốc (IUPAC)

H

Ó

Tên thông thường

A

10 00

B

TR ẦN

Đơn vị của độ nhớt này là poise, stockes hoặc Pa.s

 rel  1

Độ nhớt quy đổi Số độ nhớt (viscosity (reduced viscosity) number)

 sp

ÁN TO ÀN

 rel

Độ nhớt riêng (specific viscosity)

Inherent viscosity

Đ IỄ N D

Ký hiệu

 0

tỷ số độ nhớt (viscosity ratio)

-L

Í-

Độ nhớt tương đối

tế Định nghĩa

Số độ nhớt logaric (logarithmic viscosity number)

Độ nhớt nội Số độ nhớt giới hạn (intrinsic viscosity) (limiting viscosity number)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

 sp  red

c ln red c

 inh  sp

lim(

lim(

c

) c 0

ln red ) c 0 c

  or LVN

8 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Ơ H

sp

c

N

c



ln  rel c

hoặc

U Y

 sp

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

.Q

[]

ẠO

TP

ln  rel c

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Nồng độ(gam/ml)

A

Sử dụng độ nhớt nội để xác định klpt của polymer:

   K.M a

Í-

H

Ó

Phương trình mark – Houwink:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

K và a là các hằng số đối với một cặp dung môi - polymer tại một nhiệt độ xác định Chuyển phương trình về dạng logaric:

log   log K  a. log M

Đo độ nhớt nội của nhiều dung dịch polymer có phân tử lượng khác nhau sử dụng phương pháp chính xác như tán xạ ánh sáng hoặc li tâm siêu tốc, thẩm thấu …để xác định khối lượng phân tử của các mẫu này

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

9 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Thiết lập đồ thị sự phụ thuộc của độ nhớt vào khối lượng phân tử polymer. Từ đồ thị này suy ra được K và a

H

Ó

A

Chú ý: M trong phương trình Mark-Houwink có thể là Mn hoặc Mw, tùy thuộc vào M sử dụng để xác định a và K.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

Ví dụ: CR, cryoscopy (nghiệm lạnh); EB, ebullioscopy; EG, end-group titration; OS, osmotic pressure; VOS, vapor pressure Osmometry sẽ xác định được Mn. LS, light scattering; SA, approach to the sedimentation Equilibrium sẽ xác định Mw

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

10 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

*. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt dung dịch polymer

TP

Hình dạng phân tử: cuộn tròn có độ nhớt thấp hơn duỗi thẳng

.Q

KLPT: tăng KLPT sẽ tăng độ nhớt

U Y

N

H

-KLPT và hình dạng phân tử polymer

-Loại dung môi

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

ảnh hưởng đến độ nhớt do khả năng trương của các cuộn polymer trong dung môi.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

11 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

11/21/2016

.Q

U Y

Chương 9

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

HOÁ DẺO POLYMER

I. Chất hoá dẻo và chất hỗ trợ gia công

Í-

H

Ó

A

CHẤT HOÁ DẺO

-L

Hỗ trợ gia công

ÁN

- Giảm nhiệt độ gia công

TO

-Giảm độ nhớt khi chảy

D

IỄ N

Đ

ÀN

-Giảm dính khuôn -Giảm nhiệt độ tạo màng -…

Thay đổi tính chất sản phẩm cuối cùng -Tăng (thay đổi) khoảng nhiệt độ sử dụng -Tăng tính mềm dẻo -Tăng độ dãn dài -…

Chất hỗ trợ gia công Processing aid

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Chất hoá dẻo plasticizer

1 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

11/21/2016

ảnh hưởng của chất hóa dẻo và chất hổ trợ gia công đối với nhựa trong thực tế

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

ảnh hưởng của chất hóa dẻo và chất hổ trợ gia công đối với nhựa trong trường hợp lý tưởng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/21/2016

Ơ

N

Tốt nhất là sau khi gia công chất hỗ trợ gia công phải bị loại khỏi điểm tác dụng.

1. Thuyết bôi trơn

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

Chất hoá dẻo đóng vai trò bôi trơn mặt phẳng trượt.

U Y

N

H

II. Các lý thuyết hoá dẻo

A

2. Thuyết gel.

Ó

- Nhựa có cấu trúc tổ ong

-L

kết.

Í-

H

- Chất hoá dẻo solvat hoá và che chắn các điểm liên

2. Thuyết thể tích tự do.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Chất hoá dẻo làm tăng thể tích tự do nên tăng khả năng vận động của mạch polymer. Để tăng thể tích tự do: - Tăng số nhóm cuối.

- Tăng số lượng hoặc chiều dài của nhánh - Đưa vào hệ thống một hợp chất thích hợp, có khối lượng phân tử thấp hơn mà hợp chất này có khả năng giảm cản trở không gian và giảm tương tác giữa các phân tử

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

11/21/2016

H

Ó

A

Hiệu quả hoá dẻo thông qua mức độ giảm T g có thể thể hiện qua biểu thức sau:

Í-

Tgp: Tg của P chưa hoá dẻo.

-L

Tg: Tg của P đã hoá dẻo.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

k1, k2, k3: hằng số.

V*s: Thể tích tự do của phân tử chất hoá dẻo (tăng khi kích thước phân tử tăng).

A*pp: Công cần thiết để tách bề mặt tiếp xúc p-p tạo ra 1 mol thể tích lỗ trống tự do.

A*ss: Công cần thiết để tách bề mặt tiếp xúc chất hoá dẻo chất hoá dẻo tạo ra 1 mol thể tích lỗ trống tự do.

A*ps: Công cần thiết để tách bề mặt tiếp xúc p - chất hoá dẻo tạo ra 1 mol thể tích lỗ trống tự do.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/21/2016

Từ phương trình trên cho thấy:

Ơ H N U Y

ẠO

TP

- Ái lực giữa chất hóa dẻo và polymer càng nhỏ so với ái lực giữa p - p thì hiệu quả của chất hóa dẻo càng cao.

Nghĩa là một chất hóa dẻo tốt sẽ là một dung môi kém.

.Q

- Hiệu quả hoá dẻo tỷ lệ với Tg của polymer đã được hoá dẻo (lượng chất hoá dẻo đầu tiên có hiệu quả hoá dẻo cao nhất).

N

- Phân tử chất hóa dẻo càng nhỏ (tương đương với V *s càng nhỏ) thì hiệu quả hoá dẻo càng cao.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

- Ái lực chất hóa dẻo-chất hóa dẻo càng thấp so với ái lực p-p thì hiệu quả hóa dẻo của chất hóa dẻo đó càng cao

A

III. Ảnh hưởng của chất hoá dẻo đến các giá trị nhiệt độ.

Ó

- Làm giảm cả Tg và Tf.

-L

Í-

H

+ Một số trường hợp khoảng Tg – Tf tăng, sau đó giảm khi tăng hàm lượng chất hóa dẻo.

TO

ÁN

+ Một số trường hợp khoảng Tg – Tf không đổi, sau đó giảm khi tăng hàm lượng chất hóa dẻo.

- Khoảng Tbr – Tg giảm do Tg giảm, Tbr tăng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

IV. Ảnh hưởng của chất hoá dẻo đến tính chất cơ học. Đa số các tính chất cơ học đều giảm, chỉ trừ độ dãn dài khi đứt.

Có một số trường hợp làm tăng độ bền do tăng độ linh động nên tăng khả năng định hướng tương hỗ.

Chú ý hiện tượng “hoá dẻo ngược”

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/21/2016

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Hiện tượng này thường xuất hiện với polymer có khả năng kết tinh.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/21/2016

V. Cơ chế hoá dẻo.

Ơ

N

có 2 cơ chế:

N

H

1. Hoá dẻo giữa các cấu trúc

U Y

Chất hoá dẻo chỉ đi vào giữa các cấu trúc

.Q

Tg chỉ giảm đến 1 mức độ nào đấy

TP

2. Hoá dẻo bên trong cấu trúc

ẠO

Chất hoá dẻo đi vào cả bên trong cấu trúc.

Tg

1600C

1: dibutyl phtalate 2: dầu thầu dầu

800C

2 1 % hoá dẻo

20 Hoá dẻo nitratcelluloze

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Tg giảm liên tục khi tăng hàm lượng chất hóa dẻo

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

7 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11/21/2016

VI. Kết luận

N U Y

.Q

-Ái lực giữa chất hoá dẻo và polymer càng thấp thì hiệu quả hoá dẻo càng cao. Chú ý vấn đề trộn lẫn và thời gian tồn tại của chất hoá dẻo trong polymer.

H

Ơ

N

- Kích thước phân tử chất hoá dẻo càng thấp thì hiệu quả hoá dẻo càng cao. Tuy nhiên chú ý vấn đề bay hơi.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

-Chất hoá dẻo mạch thẳng tốt hơn chất hoá dẻo mạch vòng.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

8 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial