co so khoa ho c va t lie u chuong5 6 4801

CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme GIỚI THIỆU SẢN PHẨM TỪ POLYME NGUỒN GỐC CỦA POLYME  Từ thiên nhiên: cao su thiên nhiên, xenlulo NGUỒN GỐC CỦA POLYME   Từ sợi nhân tạo: xenlulo acetat, xenlulo nitrat Từ sợi tổng hợp: polyetylen, polypropylen, polystyren, polyvinylclorua … HÌNH ẢNH VỀ PHÂN TỬ POLYME Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5.1 Khái niệm, định nghĩa Định nghĩa polyme:  Polyme chất có trọng lượng phân tử lớn chứa nguyên tử nhóm nguyên tử lặp lặp lại Ví dụ polyetylen: nCH2=CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2- nCH2=CH2  -CH2-CH2-CH2-CH2-(CH2-CH2)nSố lượng mắt xích sở có phân tử gọi độ trùng hợp n n Mp Mu Mp: khối lượng phân tử Polyme Mu: khối lượng phân tử mer  Khối lượng phân tử phân bố Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5.1 Khái niệm, định nghĩa  Khối lượng phân tử phân bố  Khối lượng phân tử trung bình số: x M n  M1 N1  M2 x N i  N2   x N i M N i x N M w  M1  M2 x M N i i M N2   x M N i i Khối lượng phân tử trung bình khối: x M N1 i i  M i Ni x M N i i Polyme A Polyme B Số phân tử Khối lượng phân tử Số phân tử Khối lượng phân tử 500 5000 400 5000 125000 366 6000 Mn 5000  400  6000  366 5000  500  125000   5478  5478 766 502 Mw 5000  400  6000  366 5000  500  125000   5523  15909 5000  400  6000  366 5000  500  125000  M w / Mn 15909/5478=2.9 5523/5478=1.008  Độ phân tán khối lượng phân tử: 2N x M 1 i i 1x M i N i Mw P= 1 Mn Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5.2 Nhiệt độ nóng chảy Tm nhiệt độ chuyển thủy tinh Tg  Polyme vơ định hình khơng có nhiệt độ nóng chảy Tm xác định, tính phân bố lộn xộn  Ở nhiệt độ thấp nhiệt độ chuyển thủy tinh Tg, đoạn mạch không chuyển động polyme thường bị giòn Khi nhiệt độ tăng lên gần đến Tg, đoạn mạch phân tử bắt đầu di chuyển Khi nhiệt độ lớn Tg, mặt tinh thể nào, polyme đủ linh động thể tính lỏng nhớt (viscous liquid) cao Độ nhớt giảm tăng nhiệt độ  Trong polyme bán kết tinh, di chuyển phân tử bị ngăn cản vùng tinh thể, nhiệt độ lớn Tm tạo thành dạng vật liệu nhớt đàn hồi Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5.3 Tổng hợp polyme  Phương pháp trùng hợp:  Các polyme trùng hợp tạo thành cách cộng liên tiếp monomer để tạo thành mạch polymer mà không tách loại phần monomer nCH2=CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2-  Phương pháp trùng ngưng:   Phản ứng xảy monomer có hai nhóm chức có tách loại phân tử nhỏ H2O, HCl, … Trùng ngưng hexametylen axit adipic để tạo thành Nylon 66  ...GIỚI THIÊ? ?U SẢN PHẨM T? ?̀ POLYME NGUỒN GÔ? ?C CỦA POLYME  T? ?̀ thiên nhiên: cao su thiên nhiên, xenlulo NGUỒN GÔ? ?C CỦA POLYME   T? ?̀ sợi nhân tạo: xenlulo acetat, xenlulo nitrat T? ?̀ sợi t? ?̉ng... phân t? ?? lớn chứa nguyên t? ?? nhóm ngun t? ?? lặp lặp lại Ví dụ polyetylen: nCH2=CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2- nCH2=CH2  -CH2-CH2-CH2-CH2-(CH2-CH2)nSố lượng m? ?t xích sở c? ? phân t? ?? gọi độ trùng hợp n n Mp Mu... động thể t? ?nh lỏng nh? ?t (viscous liquid) cao Độ nh? ?t giảm t? ?ng nhi? ?t độ  Trong polyme bán k? ?t tinh, di chuyển phân t? ?? bị ngăn c? ??n vùng tinh thể, nhi? ?t độ lớn Tm t? ??o thành dạng v? ?t li? ?u nh? ?t đàn