GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NHỰA pptx

4/20/2011 13 4/20/2011 14 4/20/2011 15 4/20/2011 16 4/20/2011 17 2. Chất đàn hồi  Định nghĩa:Chất đàn hồi là loại vật liệu có thể giãn ra xấp xỉ hai lần so với chiều dài gốc dưới tác dụng một ứng suất thấp ở nhiệt độ phòng và nó quay trở về kích thước và hình dáng ban đầu khi lực dãn dài được giải phóng. Thí dụ - Butadiene Rubber CH 2 = CH-CH=CH 2 - Isoprene Rubber CH 2 = CCH 3 -CH=CH 2 - Chloroprene (Trade Name) CH 2 = CCl-CH=CH 2 - Silicone rubber - PU rubber - Fluorocarbon rubber - Thermoplastic rubber - Ethylene Propylene Diene Terpolymer (EPDM) NhữngNhững đặcđặc trưngtrưng củacủa chấtchất đànđàn hồihồi Cao su Trạng thái đàn hồi Khi lưu hoá cao su (Tạo liên kết ngang)  Cao su có thể gia công như vật liệu nhựa nhiệt dẻo.  Sau khi lưu hoá chất đàn hồi không thể gia công nóng, nó chỉ có trạng thái vật liệu vô định hình. 4/20/2011 18 Đặc trưng của chất đàn hồiĐặc trưng của chất đàn hồi  Polymer có mạng không gian (Liên kết ngang yếu)  Chất tạo liên kết ngang thường dùng: lưu huỳnh (chất lưu hoá) or peroxide  Vùng Vô định hình (Tg) và một phần nhỏ vùng kết tinh (Tm)  Không thể chảy, đúc khuôn và hoà tan  Đúc khuôn được định hình trước khi lưu hoá  Sự biến dạng rõ ràng có thể xảy ra, hình dạng ban đầu có thể thu lại hoàn toàn sau khi ứng suất thôi tác dụng.  Một số chất đàn hồi quan trọng: chloroprene-, isoprene-, styrene- butadiene- (SBR), ethylene-propylene- (EPDM), acronitrile- butadiene (FPM) Những sản phẩm chính của chất đàn hồiNhững sản phẩm chính của chất đàn hồi Đồ trang sứcĐồ trang sức Dây curoaDây curoa Ống Ống Khung, van, và màngKhung, van, và màng Bọc cáp điệnBọc cáp điện etc.etc. 4/20/2011 19 3. Nhựa nhiệt rắn3. Nhựa nhiệt rắn  Là lại vật liệu sẽ trải qua hoặc có phản ứng hoá học xảy ra do các tác nhân như: nhiệt độ. Phụ gia, ánh sáng tử ngoại, …, Ảnh hưởng liên quan đến trạng thái không nóng chảy. Thí dụ - Aminos (melamine and urea: MF and UF) - Alkyd resin - Epoxy resin - Phenolic resin (PF) - Unsaturated Polyester (UPE)  Những Polymer có mạng không gian 3 chiều, liên kết ngang giữa các mạch phân tử lớn bởi liên kết công hoá trị  Vô định hình (Tg)  Vật liệu ban đầu ở trạng thái lỏng và đóng rắn khi gia công đúc sản phẩm nhựa nhiệt rắn.  Quá trình đóng rắn bao gồm các tác nhân như: nhiệt độ, hỗn hợp phản ứng và sự chiếu xạ.  Tách khuôn ở trạng thái nóng chảy hoặc hoà tan trong dung môi sau khi liên kết ngang không hình thành.  Một số loại nhựa quan trọng: phenolics, ureas, melamines, epoxy systems, polyesters,silicones and polyurethanes 4/20/2011 20 Phản ứng đóng rắnPhản ứng đóng rắn Hệ ban đầu Nhựa nhiệt rắn  Phản ứng đóng rắn có thể thực hiện bởi các tác nhân: hoá học, nhiệt và UV  Phản ứng đóng rắn xảy ra trong khi đổ khuôn, thường đóng rắn sau khi gia nhiệt. Về sau, không thể tái tạo hình dạng ban đầu.  Là phản ứng toả nhiệt và đi kèm là giảm thể tích (Hiện tượng co rút) Tính chất của mạng liên kết được xác định bởi lượng liên kết ngang phụ thuộc vào mức độ chuyển hoá. III. ĐƯỜNG CONG CƠ NHIỆT 4/20/2011 21  Đoạn 1: trên đường cong cơ nhiệt ứng với trạng thái thuỷ tinh, đặc trưng của đoạn này là độ biến dạng bé khi ứng suất không lớn.  Đoạn 2: đây là trạng thái mềm cao, đặc trưng của đoạn này là biến dạng thuận nghịch lớn. Trên độ biến dạng này có biến dạng chảy, độ biến dạng chảy tăng khi nhiệt độ tăng. Khi nhiệt độ cao, sự chuyển dịch tương đối của mạch sẽ dễ dàng nên khi đó gọi là sự chảy của polyme.  Đoạn 3: trạng thái chảy nhớt, đặc trưng của đoạn này là đại lượng biến dạng tăng lên rất mạnh.  Nhiệt độ chuyển từ trạng thái mềm cao sang trạng thái chảy nhớt không phải là một điểm xác định. Nhiệt độ trung bình của một khoảng nhiệt độ xảy ra quá trình chảy thực của polyme được gọi là nhiệt độ chảy.  Nhiệt độ chảy cũng như nhiệt độ hoá thuỷ tinh của polyme đều phụ thuộc vào chế độ biến dạng. Bởi vậy chỉ có thể so sánh nhiệt độ chảy của các polyme có cấu tạo khác nhau trong trường hợp nếu chúng có cùng điều kiện như nhau. 4/20/2011 22 Các giá trị nhiệt độ đặc trưng  Tg: nhiệt độ chuyển thủy tinh là nhiệt độ chuyển Polymer từ trạng thái thủy tinh sang trạng thái mềm cao, nhiệt độ tại đó các đoạn mạch polymer bắt đầu dao động.  Tf: nhiệt độ chảy nhớt là nhiệt độ tại đó mọi mạch phân tử dao động.  Td: nhiệt độ phân hủy là nhiệt độ tại đó mạch polymer phân hủy tạo các tieåu phân nhỏ hơn. Sự chuyển hoá thuỷ tinhSự chuyển hoá thuỷ tinh Trạng thái thuỷ tinh Trạng thái cao su T < TgT < Tg T > Tg Vô định hình, cứng, Giòn Vô định hình, mền (như cao su) Những phân tử bị đóng cứng trên một vùng Các mạch phân tử dao động xung quanh sự di chuyển của khối Sự thay đổi từng bước trong khoảng chuyển hoá thuỷ tinh:  Hệ số giản nở nhiệt (CTE)  Modul đàn hồi  Nhiệt dung riêng  Ứng xử hồi phục [...]... đổi cấu trúc  Một số vật liệu vô định hình: PS, PMMA, cao su; thuỷ tinh hữu cơ, quenched materials (e.g PET) …  Sự chuyển hoá thuỷ tinh là hiện tượng thuộc động học Việc đo nhiệt độ Tg phụ tuộc vào tốc độ gia nhiệt và lịch sử cơ nhiệt của mẫu và phương pháp đánh giá  Đỉnh năng lượng Enthalpy hồi phục được quan sát Năng lượng Enthalpy phụ thuộc vào lịch sử của mẫu Sự lão hoá vật lý lâu hơn dưới nhiệt . (Tạo liên kết ngang)  Cao su có thể gia công như vật liệu nhựa nhiệt dẻo.  Sau khi lưu hoá chất đàn hồi không thể gia công nóng, nó chỉ có trạng thái vật liệu vô định hình. 4/20/2011 18 Đặc trưng. ngang giữa các mạch phân tử lớn bởi liên kết công hoá trị  Vô định hình (Tg)  Vật liệu ban đầu ở trạng thái lỏng và đóng rắn khi gia công đúc sản phẩm nhựa nhiệt rắn.  Quá trình đóng rắn bao. màngKhung, van, và màng Bọc cáp điệnBọc cáp điện etc.etc. 4/20/2011 19 3. Nhựa nhiệt rắn3. Nhựa nhiệt rắn  Là lại vật liệu sẽ trải qua hoặc có phản ứng hoá học xảy ra do các tác nhân như: nhiệt