Tài liệu Bài giảng vật liệu học - Chương 10-Vật liệu hữu cơ (Polyme) ppt

TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 1 1 Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 VẬT LIỆU HỌC VẬT LIỆU HỌC Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 2 2 Chương 10-Vật liệu hữu cơ (Polyme) 10.1.Khái niệm chung 10.1.Khái niệm chung 10.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme 10.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme 10.3.Tính chất vật liệu polyme 10.3.Tính chất vật liệu polyme 10.4.Ứng dụng 10.4.Ứng dụng và gia công polyme Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 3 3 Chương 10 Sử dụng vật liệu hữu cơ (Polyme) 10.1.Gia công polyme 10.1.Gia công polyme 10.1.1.Phối liệu 10.1.1.Phối liệu 10.1.2.Các phương pháp gia công 10.1.2.Các phương pháp gia công 10.2.Ứng dụng polyme 10.2.Ứng dụng polyme 10.2.1.Chất dẻo (Plastics) 10.2.1.Chất dẻo (Plastics) 10.2.2.Elastome (Cao su tổng hợp) 10.2.2.Elastome (Cao su tổng hợp) 10.2.3.Sợi 10.2.3.Sợi 10.2.4.Một số ứng dụng khác 10.2.4.Một số ứng dụng khác Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 4 4 10.1.1.Phối liệu 10.1.1.Phối liệu Hạt nhựa + Chất phụ gia + Chất gia cường Hạt nhựa + Chất phụ gia + Chất gia cường • Hạt nhựa Hạt nhựa Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 5 5 • Chất độn Chất độn -Mục đích : -Mục đích :   Giá thành Giá thành -Mùn cưa, đất sét, bột nhẹ…Kích thước ~ 10nm -Mùn cưa, đất sét, bột nhẹ…Kích thước ~ 10nm • Chất hóa dẻo Chất hóa dẻo -Mục đích : -Mục đích : Xen kẽ giữa các mạch Xen kẽ giữa các mạch     Khoảng cách Khoảng cách     Lực liện kết Lực liện kết     Tính dẻo Tính dẻo -Các este: phtalat, adipat, sebacat -Các este: phtalat, adipat, sebacat Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 6 6 • Chất ổn định Chất ổn định -Làm chậm quá trình phân hủy (lão hóa) -Làm chậm quá trình phân hủy (lão hóa) -Muội than -Muội than • Chất tạo màu Chất tạo màu -Tạo màu sắc -Tạo màu sắc -Thuốc nhuộm -Thuốc nhuộm -Bột màu vô cơ -Bột màu vô cơ Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 7 7 • Chất chống cháy Chất chống cháy -Cơ chế -Cơ chế Ức chế p/ư oxy hóa Ức chế p/ư oxy hóa Tạo P/ư thu nhiết Tạo P/ư thu nhiết Tạo màng trên bề mặt Tạo màng trên bề mặt -Các chất : -Các chất : Cl Cl   Polyvinylclorit Polyvinylclorit F F   Polytetra fluoroetylen Polytetra fluoroetylen Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 8 8 • Các chất tăng cường -Sợi thủy tinh -Sợi thủy tinh     Độ bền Độ bền -Sợi graphit -Sợi graphit     Độ bền Độ bền -Sợi polyamit thơm (Kelva) -Sợi polyamit thơm (Kelva)     Độ bền Độ bền -Mica -Mica     Cách điện, bền hóa, bền nhiệt Cách điện, bền hóa, bền nhiệt -Amian -Amian     Làm phanh, khớp nối Làm phanh, khớp nối -Bột graphit -Bột graphit     Bôi trơn Bôi trơn Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 9 9 10.1.2.Các phương pháp gia công 10.1.2.Các phương pháp gia công 1-Đúc ép (Compression moulding) 1-Đúc ép (Compression moulding) Phôi đặt vào khuôn Phôi đặt vào khuôn   Đóng khuôn Đóng khuôn   Nung Nung   Ép Ép   Mở Mở khuôn: lấy sản phẩm khuôn: lấy sản phẩm Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 10 10 2-Đúc trao đổi (Transfer moulding) 2-Đúc trao đổi (Transfer moulding) Phôi liệu được nung chảy bên ngoài Phôi liệu được nung chảy bên ngoài   Phun Phun vào lỗ vào lỗ khuôn khuôn 3-Đúc phun 3-Đúc phun (Injection moulding) (Injection moulding) Phễu: nạp nhựa Phễu: nạp nhựa   Pitong: đẩy nhựa Pitong: đẩy nhựa   Buồng nung: nhựa chảy lỏng-nhớt Buồng nung: nhựa chảy lỏng-nhớt   Pitong: đẩy nhựa vào khuôn Pitong: đẩy nhựa vào khuôn   Đóng rắn Đóng rắn   Mở khuôn: lấy sản phẩm Mở khuôn: lấy sản phẩm [...]... S (SBR) Acrylonitril- Buna A Cách điện Butadien Nitrile Chụi dầu mỡ: tốt (NBR) Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng Ống mềm chịu dầu mỡ, hóa chất Đế gót dày 26 10.2.3.Sợi • Đặc điểm -Cấu tạo: Khối lượng phân tử : cao Cấu trúc tinh thể : % cao ; Mạch : thẳng -Lý tính: cách điện, cách nhiệt -Hóa tính: axit, kiềm, chất tẩy trắng, dung môi, ánh sáng -Cơ tính: σb-lớn trong khoảng T-rộng ; E-cao Chịu mài mòn và... tăng vẻ đẹp +Cách điện Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 32 • Keo - ặc điểm +Trạng thái: lỏng ; Độ bền xé: cao +Các loại keo: Keo nhựa nhiệt dẻo : Acrylic Keo nhiệt rắn : Epoxy Keo elastome: keo cao su Keo động vật: Casein Keo thực vật: Hồ tinh bột - ng dụng : dán 2 loại vật liệu rắn với nhau Dán kim loại-kim loại Dán kim loại-cao su Dán kim loại-gốm Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 33 ... PMMA, PS có màu trong suốt -Chia lọ đựng nước uống : PET có độ bền xé rách  Công nghiệp - Bọc dây cáp điện, đường ống : PVC -Kéo sợi, vải bố lốp ôto : PET Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 17 2-Nhựa nhiệt rắn -Sau lần sử dụng I không thể sấy nóng hoặc nấu chảy => không tái sử dụng được -Cấu trúc : vô định hình Mạch chính (liên kết cộng hóa trị) nối với nhau bằng mạch nhánh (phụ-phân tử-liên kết cộng hóa trị)... xốp - ặc điểm : Độ xốp rất cao -Gia công: Polyuretan, cao su, polystyren, PVC… Nấu chảy Thổi khí (hoặc chất sinh khí)  Làm nguội  Sản phẩm xốp - ng dụng Đệm ghế ngồi Nội thất gia dụng Bao gói sản phẩm Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 31 • Sơn - ặc điểm +Chất tạo màng (polyme) +Bột màu + Dung môi +Các loại sơn: theo chất tạo màng Sơn dầu, Sơn alkyt, Sơn epoxy, Sơn PU -Gia công Hòa tan trong dung môi - ng... nhiệt dẻo -Sau lần sử dụng I có thể sấy nóng hoặc nấu chảy, rồi tạo hình để tái sử dụng -Cấu trúc : bán tinh thể Mạch thẳng (chính): Tinh thể-Liên kết cộng hóa trị Mạch nhánh(phụ):Vô định hình-Liên kết Vandevan -Tính chất : Độ dẻo cao; Tlv ~ 100oC Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 16 10.2.1.Chất dẻo (plastics) 1 Nhựa nhiệt dẻo Ứng dụng: Đồ dùng sinh hoạt -Chai lọ, đồ chơi : PE, PP có độ dẻo cao -Kính, dụng... cáp điện 21 Vật liệu Tên th mại Tính chất Ứng dụng Polyme nhiệt dẻo Polycacbonat Merlon (PC) Lexan K.thước: ổn định Trong suốt Cơ tính: ak-tốt Hóa tính: t.bình Bảo hộ lđ: mặt nạ, kính Chụp đèn Mái che nhà, siêu thi Polyetylen (PE) Cách điện tốt Hóa tính: bền Cơ tính: mếm dẻo Chai, lọ, màng b.gói Khay đựng đá, đồ chơi Vỏ ắc quy Cách điện Hóa tính: bền Bền với thay đổi T Chai, lọ đựng dược liệu Màng bao... Nguyên liệu (Polyamit, Polyeste PTE) T  Lỏng nhớt  Bơm: khuôn nhiều lỗ  Đông rắn: thổi không khí Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 28 • Ứng dụng : Dệt vải Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 29 10.2.4.Các ứng dụng khác • Màng - ặc điểm Dày 0.02 5-0 .125nm; Khối lượng riêng: nhỏ Hóa tính: bền với nước và hóa chất Độ bền kéo, xé rách, mềm dẻo : cao -Gia công: Nguyên liệu (PE, PP)  Đùn: lỗ khuôn  Trục cán - ng... Mylar Celanar Dacron Vải sợi Màng lốp xe Băng từ tính Tháng 02.2006 Bền:độ ẩm, axit, chất béo, d môi Mềm dẻo, bền xé TS Hà Văn Hồng 23 Vật liệu Tên th.mại Tính chất Ứng dụng Polyme nhiệt rắn Cách điện Chống ăn mòn Độ bền , Dính bám : tốt Vật liệu đúc Sơn bảo vệ; Keo dán Vật liệu composite Phenolic Bakelite Durite Resinox K.thước ổn định Tlv = 150oC Trộn: nhựa, chất độn Bọc môtơ, dụng cụ điện Vỏ điện thoại... Nhựa DC Cách điện ; Chịu nhiệt Bền hóa Chất dẻo lớp Cách điện ở T-cao Epoxy Epon Epi-rez Araldite Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 24 10.2.2.Elastome (cao su tổng hợp) • Đặc điểm: -Cấu trúc: mạng lưới thưa Đàn hồi = max • Chế tạo : lưu hóa Polyme + Lưu huỳnh (S)  Nung : T-cao • Gia công: Đúc ép Đúc đùn Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 25 Vật liệu Tên th mại Tính chất Ứng dụng Polyizopren Cao su tự nhiên (NR)...Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 11 4- úc đùn (Extrusion) Phễu: nạp nhựa Trục vít: đẩy nhựa  Buồng nung: nhựa chảy lỏng-nhớt  Trục vít : đùn nhựa qua lỗ khuôn  Đóng rắn Mở khuôn: lấy sản phẩm Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 12 Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 13 5- úc thổi (Blow moulding) Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 14 6- ổ khuôn Nhựa dẻo: nóng chảy Đổ khuôn 7- úc chân không (Vacuum moulding) Tháng . 02.2006 Tháng 02.2006 VẬT LIỆU HỌC VẬT LIỆU HỌC Tháng 02.2006 Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng TS. Hà Văn Hồng 2 2 Chương 10 -Vật liệu hữu cơ (Polyme) 10.1.Khái. và liên kết trong vật liệu polyme 10.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme 10.3.Tính chất vật liệu polyme 10.3.Tính chất vật liệu polyme 10.4.Ứng