Polyme (tiếng Anh: polymer) là khái niệm được dùng cho các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những mắt xích cơ bản. Các phân tử tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn được gọi là các oligome
LOGO VẬT LIỆU POLYME 1 NỘI DUNG CHÍNH 1. Giới thiệu sơ lược về Polyme 2. Cấu trúc vật lý của Polyme. 3. Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme 4. Cấu trúc ngoại vi của Polyme. 5. Một số ứng dụng của vật liệu Polyme. 6. Phương pháp gia công Polyme phổ biến 2 Khái niệm về Polymer Polyme (tiếng Anh: "polymer") là khái niệm được dùng cho các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những mắt xích cơ bản. Các phân tử tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn được gọi là các oligome 4 Khái niệm về Polymer Polyme có 3 dạng mạch là: a) b) c) d) Mạch thẳng Mạch nhánh Mạch lưới Mạch không gian d) www.themegallery.com Các tính chất đặc trưng của Polyme Có 2 tính chất chính: Thường là chất rắn, không bay hơi. Hầu hết Polyme không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường. www.themegallery.com Phân loại Polyme Theo nguồn Theo tính gốc chất Theo công dụng www.themegallery.com Phân loại Polyme Dựa theo nguồn gốc Polyme gồm có 3 loại : Thiên nhiên: tinh bột, protein, cao su thiên nhiên,... Nhân tạo:polyetilen, tơ nilon, cao su buna,... tổng hợp: PE, PP, PVC… 5 Phân loại Polyme Cao su Nhựa nhiệt dẻo Cấu trúc có liên kết Cấu trúc mạch thẳng ngang giữa các mạch, hoặc nhánh, có thể chịu nhiệt cao hơn nhựa tạo mạng lưới không chuyển từ trạng thái rắn nhiệt dẻo, không tái sinh gian 3 chiều, có thể biết sang dẻo khi tăng nhiệt dạng đàn hồi cao. độ, quá trình thuận Không thể tái sinh. nghịch lặp lại nhiều lần Nhựa nhiệt rắn Dựa theo tính chất Polyme gồm có 3 loại: Mật độ nối ngang dày hơn cao su, khả năng được. Vd:epoxy, polyester… nên nhựa này có thể tái sinh. Vd: PE,PP,ABS… www.themegallery.com Cấu trúc vật lý của Polyme Phân tử Polyme có thể tồn tại ở 2 trạng thái vật lý : Kết tinh (không thể kết tinh Vô định hình: 100%): • Các đại phân tử sắp xếp có trật tự. • Các đại phân tử sắp xếp không có trật tự. www.themegallery.com Phân loại Polyme Phân loại theo công dụng: Sợi Chất tạo màng,tấm Màng Ống, thanh bình www.themegallery.com Cấu trúc vật lý của polyme Trong polyme tinh thể có tồn tại các vùng có sắp xếp các phân tử một cách có trật tự cao. Chiều dài của nó có đóng góp vào khả năng kết tinh của nó. Mức độ kết tinh có thể bị ảnh hưởng hoặc kiểm soát bởi quá trình polyme hóa hoặc đúc khuôn. Mức độ kết tinh phụ thuộc vào tốc độ làm nguội và cấu hình của mạch www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme Cũng giống như ceramic, vật liệu polyme cũng là loại bán tinh thể hay nói khác đi là với cấu trúc tinh thể và vô định hình biến đổi rất rộng. Tùy thuộc vào tỷ lệ giữa chúng mà vật liệu polyme có đặc tính nóng chảy giống kim loại hay thủy tinh hay trung gian. Mềm cao Thủy tinh hóa Chảy nhớt Nhiệt độ Tg Tf www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme Đối với polyme tinh thể và bán tinh thể hiện tượng nóng chảy được giải thích là do sự phá hủy của các liên kết yếu Van der Waals giữa các mạch. Khi tăng nhiệt độ biên độ dao động nhiệt của mạch tăng lên đến mức các mạch có thể chuyển động ngang, ở nhiệt độ chảy các chuyển động ngang này mạnh đến mức phá vỡ liên kết yếu kể trên và cấu trúc không còn trật tự. www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme Các yếu tố ảnh hưởng: Mạch nhánh làm giảm hiệu quả sắp xếp của mạch, giảm liên kết giữa chúng nên khi mật độ mạch nhánh tăng, nhiệt độ nóng chảy giảm. Khối lượng phân tử tăng làm tăng nhiệt độ nóng chảy là do phần cuối của mạch là phần tự do dao động, nếu chiều dài mạch tăng lên, số cuối mạch giảm đi, năng lượng tăng. www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme Cấu trúc ngoại vi phân tử là cấu trúc bất kỳ được tạo thành do sự sắp xếp khác nhau các đại phân tử. Của polyme vô định hình Cấu trúc ngoại vi của polyme kết tinh www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme vô định hình Trong một tập hợp gồm nhiều phân tử polyme thì từng phân tử riêng biệt sắp xếp một cách hỗn độn, không theo một trật nhất định. Nếu như đại phân tử mềm dẻo, thì chúng sẽ cuộn lại thành những dạng hình cầu và được gọi là cấu trúc dạng cầu. Ngoài ra, còn có những polymer mạch cứng thì đại phân tử không thể cuộn lại mà có thể nó ở dạng thẳng ( trạng thái bất đối xứng), nó có thể tạo nên những tập hợp thẳng dưới dạng bó. www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme kết tinh Trong cấu trúc dạng bó, các đại phân tử sắp xếp song song và nối tiếp nhau. Với mức độ điều hòa khá cao, tính chất của cấu trúc dạng bó phụ thuộc vào giá trị khối lượng phân tử của polyme nếu như chiều dài của bó đủ lớn. Cấu trúc dạng bó khi tham gia vào quá trình kết tinh có giới hạn phân chia pha và đặc trưng bằng sức căng bề mặt, khi đó nó trở thành pha mới – pha tinh thể. Tóm lại, một polyme có thể kết tinh theo 2 hướng: tạo thành cấu trúc dạng tấm và dạng sợi. www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Chất dẻo (nhựa): PP,PVC,PE… Được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày như là:áo mưa, ống bao dây dẫn điện, chai, ống nước... www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Được ứng dụng trong may mặc như là tơ, chất dẻo… để sản xuất quần áo, giày dép… và đặc biệt tơ nhân tạo ít thấm nước được dùng làm đồ bơi… www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Từ cao su có thể sản xuất đệm, gối, sopha, lốp xe… Một số Polyme có đọ chảy nhớt cao được dùng làm keo dán, thành phần trong sơn…. www.themegallery.com Phương pháp gia công Polyme phổ biến Gia công polymer – composite bằng phương pháp ép nóng. Phương pháp này có thể áp dụng được cho cả nhựa nhiệt rắn và nhiệt dẻo. Nhưng ngày nay do có các phương pháp khác dùng để gia công nhựa nhiệt dẻo có lợi hơn và chất lượng cao hơn như phương pháp đúc dưới áp suất. Vì vậy, phương pháp này chủ yếu chỉ để gia công các loại nhựa nhiệt rắn và hỗn hợp cao su. www.themegallery.com Phương pháp gia công Polyme phổ biến Máy ép nóng: Nhựa được cho vào phần nửa dưới của khuôn ép khuôn đã được gia nhiệt trước.Tiếp theo, phần nửa trên của khuôn ép cũng đã được gia nhiệt trước, di chuyển xuống tiến hành ép nhựa, chuyển nhựa sang dạng chảy nhớt hay chảy mềm Sau đó đối với nhựa nhiệt dẻo sẽ được làm nguội để đóng rắn; còn đối với nhựa nhiệt rắn, phản ứng đóng rắn sẽ xảy ra ở nhiệt độ cao nên không cần làm nguội. Kết thúc quá trình mở khuôn lấy sản phẩm và vệ sinh khuôn. www.themegallery.com LOGO Cảm ơn các bạn đã lắng nghe 20 [...]... giống như ceramic, vật liệu polyme cũng là loại bán tinh thể hay nói khác đi là với cấu trúc tinh thể và vô định hình biến đổi rất rộng Tùy thuộc vào tỷ lệ giữa chúng mà vật liệu polyme có đặc tính nóng chảy giống kim loại hay thủy tinh hay trung gian Mềm cao Thủy tinh hóa Chảy nhớt Nhiệt độ Tg Tf www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme Đối với polyme tinh thể và bán tinh thể hiện... bó phụ thuộc vào giá trị khối lượng phân tử của polyme nếu như chiều dài của bó đủ lớn Cấu trúc dạng bó khi tham gia vào quá trình kết tinh có giới hạn phân chia pha và đặc trưng bằng sức căng bề mặt, khi đó nó trở thành pha mới – pha tinh thể Tóm lại, một polyme có thể kết tinh theo 2 hướng: tạo thành cấu trúc dạng tấm và dạng sợi www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Chất... PP,PVC,PE… Được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày như là:áo mưa, ống bao dây dẫn điện, chai, ống nước www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Được ứng dụng trong may mặc như là tơ, chất dẻo… để sản xuất quần áo, giày dép… và đặc biệt tơ nhân tạo ít thấm nước được dùng làm đồ bơi… www.themegallery.com Một số ứng dụng của vật liệu Polyme Từ cao...Cấu trúc vật lý của polyme Trong polyme tinh thể có tồn tại các vùng có sắp xếp các phân tử một cách có trật tự cao Chiều dài của nó có đóng góp vào khả năng kết tinh của nó Mức độ kết tinh có thể bị ảnh hưởng hoặc kiểm soát bởi quá trình polyme hóa hoặc đúc khuôn Mức độ kết tinh phụ thuộc vào tốc độ làm nguội và cấu hình của mạch www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme ... giảm đi, năng lượng tăng www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme Cấu trúc ngoại vi phân tử là cấu trúc bất kỳ được tạo thành do sự sắp xếp khác nhau các đại phân tử Của polyme vô định hình Cấu trúc ngoại vi của polyme kết tinh www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme vô định hình Trong một tập hợp gồm nhiều phân tử polyme thì từng phân tử riêng biệt sắp xếp một cách hỗn độn, không... đệm, gối, sopha, lốp xe… Một số Polyme có đọ chảy nhớt cao được dùng làm keo dán, thành phần trong sơn… www.themegallery.com Phương pháp gia công Polyme phổ biến Gia công polymer – composite bằng phương pháp ép nóng Phương pháp này có thể áp dụng được cho cả nhựa nhiệt rắn và nhiệt dẻo Nhưng ngày nay do có các phương pháp khác dùng để gia công nhựa nhiệt dẻo có lợi hơn và chất lượng cao hơn như phương... cuộn lại thành những dạng hình cầu và được gọi là cấu trúc dạng cầu Ngoài ra, còn có những polymer mạch cứng thì đại phân tử không thể cuộn lại mà có thể nó ở dạng thẳng ( trạng thái bất đối xứng), nó có thể tạo nên những tập hợp thẳng dưới dạng bó www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi của polyme kết tinh Trong cấu trúc dạng bó, các đại phân tử sắp xếp song song và nối tiếp nhau Với mức độ điều... dao động nhiệt của mạch tăng lên đến mức các mạch có thể chuyển động ngang, ở nhiệt độ chảy các chuyển động ngang này mạnh đến mức phá vỡ liên kết yếu kể trên và cấu trúc không còn trật tự www.themegallery.com Sự nóng chảy và thủy tinh hóa của Polyme Các yếu tố ảnh hưởng: Mạch nhánh làm giảm hiệu quả sắp xếp của mạch, giảm liên kết giữa chúng nên khi mật độ mạch nhánh tăng, nhiệt độ nóng chảy giảm... nhiệt dẻo có lợi hơn và chất lượng cao hơn như phương pháp đúc dưới áp suất Vì vậy, phương pháp này chủ yếu chỉ để gia công các loại nhựa nhiệt rắn và hỗn hợp cao su www.themegallery.com Phương pháp gia công Polyme phổ biến Máy ép nóng: Nhựa được cho vào phần nửa dưới của khuôn ép khuôn đã được gia nhiệt trước.Tiếp theo, phần nửa trên của khuôn ép cũng đã được gia nhiệt trước, di chuyển xuống tiến... mềm Sau đó đối với nhựa nhiệt dẻo sẽ được làm nguội để đóng rắn; còn đối với nhựa nhiệt rắn, phản ứng đóng rắn sẽ xảy ra ở nhiệt độ cao nên không cần làm nguội Kết thúc quá trình mở khuôn lấy sản phẩm và vệ sinh khuôn www.themegallery.com LOGO Cảm ơn các bạn đã lắng nghe 20 ... CHÍNH Giới thiệu sơ lược Polyme Cấu trúc vật lý Polyme Sự nóng chảy thủy tinh hóa Polyme Cấu trúc ngoại vi Polyme Một số ứng dụng vật liệu Polyme Phương pháp gia công Polyme phổ biến Khái niệm Polymer... hết Polyme không tan nước dung môi thông thường www.themegallery.com Phân loại Polyme Theo nguồn Theo tính gốc chất Theo công dụng www.themegallery.com Phân loại Polyme Dựa theo nguồn gốc Polyme. .. ngoại vi polyme Cấu trúc ngoại vi phân tử cấu trúc tạo thành xếp khác đại phân tử Của polyme vô định hình Cấu trúc ngoại vi polyme kết tinh www.themegallery.com Cấu trúc ngoại vi polyme vô