Vật liệu hưu cơ – polymer

LỜI NÓI ĐẦU Môn vật liệu học nói chung lĩnh vực rộng, xây dựng sở khoa học - kỹ thuật Vì muốn nắm vững kiến thức, người kỹ sư phải tìm hiểu nắm bắt phát triển khoa học - kỹ thuật thời đại công nghệ, để vận dụng vào thực tế sản xuất Trong năm gần Vật Liệu Học Ngành Hóa, đặc biệt vật liệu hữu - polymer phất triển lên tầm cao ứng dụng nhiều thực tế như: Trong sống, khoa học, y học v.v… Do đó, Người kỹ sư phải nắm vững kiến thức vận dụng kiến thúc học, để thích nghi với vị trí cộng việc, đồng thời góp phần phát triển xã hội Chính vậy, việc sử dụng vật liệu hưu – polymer thúc đẩy xã hội vươn đến tầm cao công nghệ vật liệu polymer PHỤ LỤC Chương Nguồn gốc đời hợp chất hữa polime Chương Một vài khái niệm hợp chất hữu - polymer 2.1 Khái niệm hợp chất hữu – polymer 2.2: Danh pháp 2.3 Phân loại polymer 2.4 Sự khác hợp chất cao phân tử hợp chất thấp phân tử 2.5 Cấu tạo cấu trúc polymer 2.5.1 cấu trúc 2.5.2 Liên kết vật liệu Polymer 2.5.2.1 Phân tử hydrocacbon 2.5.2.2 Nhận xét Chương Tính chất vật liệu hữu - polyme 3.1 Cơ tính vật liệu hữu 3.1.1 Giới hạn đàn hồi, môdun đàn hồi, giới hạn bền kéo 3.1.2 Ðộ dai va đập 3.1.3 Ðộ bền mỏi 3.1.4 Ðộ bền xé độ cứng 3.1.5 Ðộ bền phá hủy vật liệu polymer 3.2 Lý tính vật liệu hữu 3.2.1 Khối lượng riêng 3.2.2 Tính chất nhiệt 3.2.3 Tính chất điện 3.2.4 Tính chất quang 3.2.5 Tính bất đẳng hướng 3.2.6 Tính có cực polymer 3.2.7 Hình thái cấu tạo hình thái xếp 3.2.8 Tính mềm dẻo mạch polymer 3.3 Khái niệm đại cấu trúc ngoại vi phân tử polymer 3.3.1 Cấu trúc ngoại vi phân tử polymer vô định hình 3.3.2 Cấu trúc ngoại vi phân tử polymer tinh thể Chương Sử dụng vật liệu hữu – polymer 4.1 Chất dẻo 4.1.1 Khái niệm chất dẻo 4.1.2 Ðặc điểm phân lọai chất dẻo 4.1.2.1 Đặc điểm 4.1.2.2 phân loại chất dẻo 4.1.3.Tính chất ứng dụng số lọai chất dẻo 4.2 Gia công polymer 4.2.1 Phối liệu 4.2.2 Các phương pháp gia công 4.2.2.1 Đúc ép (Compression moulding 4.2.2.2 Đúc trao đổi (Transfer moulding) 4.2.2.3 Đúc phun (Injection moulding 4.2.2.4 Đúc đùn (Extrusion) 4.2.2.5 Đúc thổi (Blow moulding) 4.2.2.6 Đổ khuôn 4.2.2.7 Đúc chân không (Vacuum moulding) 4.3 Cao su 4.3.1 Cao su tự nhiên 4.3.2 Cao su nhân tạo (Elastome ) 4.3.2.1 Cao su buna, cao su buna –S cao su buna –N 4.3.2.3 Cao su isopren 4.2.3 Ứng dụng cao su 4.4 TƠ 4.4.1 Khái niệm 4.4.2 Phân loại 4.4.3 Tính chất 4.4.4 Một số loại tơ tổng hợp thường gặp 4.4.4.1 Tơ nilon -6,6 4.4.4.2 Tơ lapsan 4.4.4.3Tơ nitron 4.4.4.4 Tơ poliamit (có nhiều nhóm amit –CO–NH–) 4.4.4.5 Tơ polieste (có nhiều nhóm este) 4.4.4.6 Tơ vinylic (có nhiều nhóm polivinyl) 4.4.5 Ứng dụng tơ 4.4.6 Một số ứng dụng khác 4.4.6.1 Màng 4.4.6.2 Chất dẻo xốp 4.5 SƠN 4.5.1 Khái nhiệm phân loại 4.3.1.1Khái niệm 4.3.1.2 Phân loại 4.5.2 Một số loại sơn thông dụng 4.5.3 Thành phần sơn 4.5.3.1 Đơn công nghệ sản xuất sơn alkyd 4.5.3.2 Thí dụ Sơn mặt gốc Silicone Resin 4.5.4Tính ứng dụng vật liệu: nhóm SƠN 4.6Keo 4.6.1Khái quát keo dán 4.6.2Đặc điểm loại keo dán 4.6.3Các loại keo dán 4.6.3.1 Keo thực vật (Hồ (Keo) tinh bột 4.6.3.2 Keo động vật (Casein 4.6.3.3Keo UREFOOC 4.6.3.4 Keo EPOXY 4.6.3.4.1 Đặc điểm chung loại keo epoxy 4.6.3.4.2 Keo epoxy biến tính nhựa phenol-foocmaldehyt 4.6.3.4.2.1 Nhựa phenolfoocmaldehyt 4.6.3.4.2.2 Keo epoxy biến tính phenolfoocmaldehyt 4.6.3.5 Keo cao su (Keo elastome) 4.6.3.6 Các loại keo dùng dán hộp, dán màng 4.6.3.6.1 Keo PVAC 4.6.3.6.2 Keo KORLOR 472 4.6.3.6.3 Keo PRODUCER 4601 4.6.3.6.4 Keo Emulsion Properties DA 4.6.3.6.5 Keo Hot Melt Durabond 882 4.6.2.5.6 Keo Polyurethane (viết tắt PUR-adhesive) 4.6.4 So sánh loại keo hot melt PUR-adhesive 4.6.5 Ứng dụng loại keo 4.6.5.1 Keo dán màng PET HOTFIXTAPE 4.6.5.2 Keo PVAC 305 - POLY VINYLACETATE 305 4.6.5.3 Keo HOTMELT 4.6.5.4 Keo cán màng gia – 102 4.6.5.5Keo UV Phủ bóng 4.6.5.6Keo POLY URETHANE 4.6.5.7 Keo PVAC 201 4.6.5.8 Keo chuyên dùng cho nhựa 4.6.5.9 Keo dán sử dụng ngành in lụa keo chụp bảng 4.6.5.10 Keo dán giấy sợi 4.6.5.11 Keo dán gỗ 4.6.5.12Keo dán vải cao su 4.6.5.13 Keo dán kim loại 4.6.5.14 Keo dán thủy tinh Chương Tài liệu tham khảo Chương 1: NGUỒN GỐC PHẤT TRIỂN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ - POLYME Nguồn gốc lịch sử phát triển hợp chất hữu - polymer - Từ thời xa xưa người ta biết sử dụng sợi bông, sợi tơ tầm, sợi len để làm quần áo, gỗ, tre, da v.v để phục vụ sống sinh hoạt hàng ngày Với phát triển khoa học công nghệ, ngày vật liệu hữu - vật liệu polyme đưa vào sử dụng để sản xuất sản phẩm mở rộng hoạt động người Người cập cổ xưa biết sử dụng giấy polymer để viết thư tìm phương pháp điều chế hợp chất cao phân tử khác giấy - Năm 1833, Gay lussac tổng hợp polyester đun nóng acid lactic, Braconot điều chế Nitroxenlolozơ phương pháp chuyển hoá đồng dạng Từ mở thời kỳ mới, thời kỳ tổng hợp polymer phương pháp hoá học sâu vào nghiên cứu cấu trúc polymer thiên nhiên - Đến cuối kỹ 19 đầu kỷ 20 việc nghiên cứu hợp chất polymer phát triển mạnh mẻ - Nhờ thành tựu khoa học kỹ thuật người ta áp dụng phương pháp vật lý nghiên cứu cấu trúc polymer đưa kết luận: Các hợp chất hữu có khối lượng phân tử lớn gọi hợp chất cao phân tử haypolymer, hình thành thiên nhiên từ ngày đầu tồn trái đất thí dụ : xenlulôzơ ( thành phần chủ yếu thực vật), protit ( thành phần chủ yếu tế bào sống)… - Hợp chất polymer tổ hợp phân tử có độ lớn khác cấu trúc thành phần đơn vị cấu trúc monomer mạch phân tử - Các nguyên tử hình thành mạch phân tử lớn tồn dạng sợi dao động xung quanh liên kết hoá trị, làm thay đổi cấu dạng đại phân tử Tính chất polymer phụ thuộc vào khối lượng phân tử, cấu trúc thành phần hoá học phân tử, tương tác phân tử - Dung dịch polymer hệ bền nhiệt động học, không khác với dung dịch hợp chất thấp phân tử, lực tổ hợp solvate hoá lớn dung dịch loãng - Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học thúc đẩy phát triển mạnh mẽ ứng dụng rộng rãi hợp chất polymer Thí dụ: cao su vật liệu thiếu ngành giao thông vận tải, nhựa Polyethylene (PE) , polypropylene (PP), ABS, polystyren (PS), poly metyl metacrylat (PMMA), poly butadien (PB), poly etylenterephtalat (PET),… mà sản phẩm gia dụng thiếu sinh hoạt hàng ngày Polyester không no, epoxy, PF, UF … nhựa cho vật liệu composite Hơn nửa tổng hợp polymer tinh thể lỏng ứng dụng làm màng hình tinh thể lỏng… Chương 2: KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ-POLYMER 2.1 Khái niệm hợp chất hữu – polymer - Polymer: hợp chất cao phân tử chứa nhiều nhóm nguyên tử liên kết với liên kết hoá Monomer: hợp chất ban đầu để chuyển hoá thành polymer Olygomer: polymer khối lượng phân tử thấp (hợp chất trung gian), chưa mang đặc trưng tính chất polymer Sự phân biệt oligomer polymer không rõ ràng, nhiên oligomer thay đổi rõ ràng với tính chất quan trọng - Mắc xích sở: nhóm nguyên tử lặp lặp lại phân tử polymer Đoạn mạch: giá trị trọng lượng mắc xích liền cho dịch chuyển mắc xích liền sau không phụ thuộc vào mắc xích ban đầu - Nhóm cuối: nhóm nguyên tử đặc trưng nằm cuối mạch polymer Những olygomer hoạt động có chứa nhóm cuối có khả tham gia phản ứng trùng hợp, thường dùng để tổng hợp copolymer polymer không gian Độ trùng hợp (n): biểu thị số mác xích sở có đại phân tử polymer n=m/M M: khối lượng phân tử trung bình Polymer m : khối lượng phân tử mắc xích - Khối lượng phân tử polymer + Khối lượng phân tử trung bình số Mn Mi : khối lượng phân tử mạch i Ni : số phân tử có khối lượng Mi có hệ Khối lượng phân tử trung bình số thể phần số học mạch diện hỗn hợp + Khối lượng phân tử trung bình khối Mw Wi Phần khối lượng mạch phân tử có độ trùng hợp i Mw=∑WiMi Khối lượng trung bình khối tổng khối lượng thành phần tính trung bình theo phần khối lượng loại mạch có độ trùng hợp khác Chỉ số đa phân tán IP : đặc trưng cho độ phân tán mẫu polymer Ip=Mw/Mn • • • IP = đồng độ trùng hợp toàn mẫu polymer (điều nàykhông có thực) IP > : mẫu polymer có độ đa phân tán , IP càn lớn mẫu phân tán Thí dụ : Trong cao su tổng hợp Ip = cao su thiên nhiên có độ đa phân tán tương đương 2.2: Danh pháp Danh pháp polymer chủ yếu dựa vào tên monomer, hợp chất tổng hợp thành polymer có thêm vào phía trước tử “poly” Thí dụ Ethylene ( polyethylene) Propylene ( polypropylene) Polyester hình thành từ phản ứn di – alcol di – acid 2.3 Phân loại polymer Polymer phân loại theo nhiều cách khác - Phân loại theo nguồn gốc: polymer thiên nhiên ( cao su, celluclose, tinh bột, protide…), polymer tổng hợp + Polymer thiên nhiên có nguồn gốc thực vật động vật xenlulô, cao su tự nhiên, protein, enzym v.v… + Polymer tổng hợp sản xuất từ loại monomer sản ứng trùng hợp, trùng ngưng loại polyolefin, polyvinylclorit, nhựa henolfoamadehyt, polyamit, v.v… - Phân loại theo thành phần hoá học mạch polymer + Polymer mạch carbon: mạch phân tử cấu thành từ nguyên tử carbon Polymer hình thành từ olyfine hay dẫn xuất hydrocarbon + Polymer dị mạch: mạch hình thành từ carbon nguyên tố phổbiến : S, O, N, P, v.v… + Polymer vô cơ: mạch polymer carbon - Phân loại theo cấu trúc mạch phân tử + Polymer không phân nhánh: - - - - A – A – A – A- - - - + Polymer phân nhánh + Polymer mạch có cấu trúc không gian Phân loại theo đặc điểm liên kết phân tử thẳng (hay theo tính chịu nhiệt) người ta chia polymer thành polymer nhiệt dẻo polymer nhiệt rắn Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng, vật liệu polymer chia loại chất dẻo, nylon, sợi, cao su, sơn keo v.v 2.4 Sự khác hợp chất cao phân tử hợp chất thấp phân tử Về quan điểm hoá học: hợp chất cao phân tử không khác so với hợp chất thấp phân tử hợp chất cao phân tử có kích lớn, cồng kềnh khó dịch chuyển khả phản ứng nhóm chức chậm so với nhóm chức hợp chất thấp phân tử Sự khác hợp chất cao phân tử thấp phân tử tính chất vật lý Các polymer có khối lượng phân tử lớn, lực tương tác phân tử lớn nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tỷ khối cao hợp chất thấp phân tử polymer có tính phân cực lớn Dung dịch polymer có độ nhớt cao, dung dịch loãng polymer độ nhớt cao độ nhớt dung dịch đặc hợp chất thấp phân tử Khi hoà tan polymer vào dung môi trình hoà tan thường chậm phải qua giai đoạn trung gian trương lên trước sau hoà tan Thậm chí có polymer không tan dung môi Các sợi, màng polymer có độ bền học khác nhau, khác với hợp chất thấp phân tử, đặc biệt phụ thuộc vào hình dạng, cấu trúc chất phân bố tương hổ phân tử nhiệt độ Khi có ngoại lực tác dụng hợp chất cao phân tử không biến dạng hoàn toàn hợp chất thấp phân tử mà phải trải qua thời gian định Thời gian dài nhiệt độ thấp số polymer cao su biếndạng thuận nghịch gấp hàng nghìn lần so với hợp chất thấp phân tử 2.5 Cấu trúc liên kết vật liệu polymer 2.5.1 cấu trúc Polymer phân tử mạch lớn, cấu tạo từ nhiều nhóm hoá học có thành phần giống khác Các nhóm hoá học gọi mắt xích Các mắtxích xếp mạch theo trình tự đặn hay không đặn, phân nhánh hay có cấu tạo mạng lưới cấu tạo không gian Phân tử mạch dài có mức độ đối xứng lớn Chiều dài lớn so với chiều ngang, chúng uốn khúc cuộn rối Sỡ dĩ có tượng chuyển động quay nội phân tử mạch dài độ có cực định độ mềm mạch Hình dạng phân tử Polyme Hình 1: Một số hình ảnh khác phân tử Polymer 10 loãng chứa 30-35% dầu so với khối lượng chất tạo màu Chất lượng sơn dầu đánh giá hàm lượng chất tạo màu dầu sơn, sử dụng phổ biến để sơn sản phẩm gỗ trang trí nội thất + Sơn men: huyền phù chất tạo màu vô hữu với vecni tổng hợp vecni dầu Sơn men chứa nhiều chất kết dính nên bề mặt dễ bong tróc, bên cạnh sơn men có độ bền ánh sáng chống mài mòn tốt, thường dùng để sơn bề mặt kim loại, bê tông gỗ phía nhà Sơn Ankit Epoxit hai loại sơn men phổ biến + Sơn nước (sơn pha nước): chia làm nhiều loại ( tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng), phổ biến có loại: sơn vôi, sơn silicat sơn xi măng + Sơn vôi: gồm có vôi, bột màu, clorua natri, clorua canxi muối canxi, axit, dầu lanh Dùng để sơn tường gạch, bê tông nhà Nhược điểm loại dễ bị rêu mảng bám sử dụng môi trường nhiều độ ẩm dễ bạc màu tác động sáng mặt trời + Sơn silicat: chế tạo từ bột đá phấn nghiền mịn, bột tan, bột kẽm trắng bột màu bền kiềm với dung dịch thủy tinh lỏng kali natri Sơn silicat kinh tế có tuổi thọ cao sơn peclovinyl, sơn vôi sơn cazein + Sơn xi măng: loại sơn có dung môi nước, sơn polime – xi măng chế tạo từ chất tạo màu bền kiềm, bền ánh sáng, với xi măng nhựa tổng hợp + Sơn Xenlulô (Sơn NC ): dung dịch este xenlulo có màng sơn có tính dẻo nhiệt Loại sơn có giá trị sử dụng họ vật liệu sơn nitroxenlulo Loại có màng sơn bền, có độ bóng, chịu dầu chịu ẩm tốt Vì chúng dùng để làm chất tẩm vỏ bọc sợi cáp ôtô, máy bay nhằm bảo vệ cao su chống tác dụng ozôn, dầu benzin + Sơn nhựa lọai dung dịch nhựa tự nhiên nhựa tổng hợp nhân tạo Sơn nhựa chia làm hai lọai sơn bakelit sơn polyviniclorit * Sơn bakelit nguyên liệu chủ yếu để sản xuất techtolit ghetinac, có độ bền học có khuynh hướng giảm độ dẻo gây hóa già nhiệt màng sơn * Sơn polyviniclorit lọai sơn có độ bền tác dụng benzin, dầu nhiều hợp chất khác Lọai sơn dùng nhiều để phủ lên bề mặt chi tiết để bảo vệ cách điện dùng làm dung môi + Sơn đen lọai sơn có chứa bitum với hàm lượng lớn, có màu đen trạng thái dung môi lẫn màng sơn So với sơn dầu, sơn đen rẻ hơn, có tính chống ẩm, cách điện tốt hơn, bị hóa già màng sơn lại đàn hồi Các màng sơn đen thực tế không chịu dầu, chúng hòa tan dung môi cácbua hydrô bua hydrô thơm Khi nung nóng màng sơn có xu hướng hóa mềm + Sơn cách điện lọai sơn dùng lên bề mặt chi tiết cần cách điện, lọai sơn bao gồm sơn tẩm, sơn dính êmay 42 Sơn tẩm dùng để tẩm cho cuộn dây máy điện với mục đích làm đông cứng vòng dây lại với nhau, tăng hệ số dẫn nhiệt cuộn dây tăng tính chống ẩm Ngòai ra, tẩm cách điện, sợi hữu bị hạn chế tiếp xúc với không khí, nên tính chịu nhiệt tăng lên độ bền nhiệt cải thiện + Sơn dính sử dụng để dính vật liệu cách điện lại với dính mica hay dính chúng với kim lọai Ngòai tính cách điện cao tính hút ẩm, sơn dính phải đảm bảo khả dính kết tốt vật liệu với + Êmay sơn có thêm chất tạo màu, chất độn vô Các chất cho thểm nhằm tăng độ bền học, khả chống ẩm, tính chống hồ quang Theo phương pháp sấy, người ta chia sơn êmay làm hai lọai sơn êmay sấy nóng sơn êmay nguội * Sơn êmay sấy nóng muốn làm cứng phải đạt tới nhiệt độ 80 -1800C, lọai có tính tính cách điện cao * Sơn êmay sấy nguội khô nhiệt độ bình thường nhiên, để cải thiện tính chất sơn, người ta thường sấy chúng nihệt độ 40-800C 4.5.3 Thành phần sơn Tùy theo công nghệ sản xuất dù với công nghệ phải đảm bảo thành phần như: chất kết dính (chất tạo màng) chất tạo màu, chất độn dung môi + Chất kết dính thành phần chủ yếu sơn, xác định độ quánh, cường độ, độ cứng tuổi thọ sơn Nguyên liệu chủ yếu chất kết dính keo, dầu tổng hợp + Chất tạo màu chất độn chất vô hữu nghiền mịm, không tan tan nước; dùng cải thiện tính chất tăng cường tuổi thọ sơn + Dung môi loại chất lỏng dùng pha sơn, tạo cho sơn đạt nồng độ thi công Dầu thông, dung môi than đá, spirit trắng, este, xăng loại dung môi thường dùng pha với sơn + Ngoài ra, để tăng nhanh trình khô cứng (đóng rắn) cho sơn vecni, người ta sử dụng chất làm khô Chất làm khô thường sử dụng 5- 8% sơn đến 10% vecni Trong sơn xây dựng hay dùng dung dịch muối chìmângan axit naftalen làm chất làm khô + Chất pha loãng dùng để pha loãng sơn đặc sơn vô khô Khác với dung môi chất pha loãng chứa lượng cần thiết chất tạo màng để tạo cho màng sơn chất lượng cao 4.5.3.1 Đơn công nghệ sản xuất sơn alkyd f8f 4.5.3.2 Thí dụ Sơn mặt gốc Silicone Resin f1f + Sơn mặt dạng Silicone Resin gốc nước, không dùng dung môi, có thành phần vật liệu 90% silicone resin với đủ chức chưá hợp chất vô cơ, chất màu vô chống lại tia cực tím khoáng tự + Thành phần a) Thành phần chất rắn chiếm 33% đến 43% b) Trọng lượng riêng 1.3-1.48, phụ thuộc vào độ pH 9.0 b) Không hư hại tia cực tím c) Không cho nấm mốc 43 phát triển d) Hiệu tự rửa - tự rửa bụi không khí e) Kháng cháy f) Kháng nước cho phép nước bốc từ mặt g) Không nứt, tróc vỏ, bong bóng h) Tỉ lệ mùi thấp, dị ứng thấp i) Kháng bay màu - AS/NZS 1580.483.1 – không hư hại tối thiểu mủn bụi j) Thành phần chất vô – DIN 18-363 (TAKD ): 90% chất vô k) Tỉ lệ dẫn nước – AS/NZS 1580 0.16 W24- kg/m2h0.5 l) Độ thấm nước – AS/NZS 1580 – 0.04 m) Độ kết dính cát – AS/NZS 1580 – 2.33 N/mm2 n) Kháng độ ẩm ướt – AS/NZS 1580 – 800 @ ngày & > 10,000 @ 200 QUV-B o) Độ mờ – AS/NZS 1580.213.3 >95% 16 m2/L p) Độ kết tụ – AS/NZS 1580.211.1 - [...]... nhau Sắp xếp nguyên tử khác nhau 14 Chương 3 TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HƠP CHẤT HỮU CƠ - POLYME 3.1 Cơ tính của vật liệu hữu cơ Tính chất cơ học của vật liệu polymer cũng được đặc trưng bởi một vài thông số vẫn dùng cho vật liệu kim loại như giới hạn đàn hồi, môdun đàn hồi, giới hạn bền kéo, độ dai va đập và độ bền mỏi v.v… Ða số tính chất cơ lý của polymer rất nhạy với tốc độ biến dạng, nhiệt độ, bản chất... dung môi hữu cơ v.v… Trong các polymer tinh thể, kích thước và hình dáng tinh thể phụ thuộc vào điều kiện kết tinh cụ thể, còn tính chất cơ học được quyết định bởi cấu trúc polymer thu được 3.1.1 Giới hạn đàn hồi, môdun đàn hồi, giới hạn bền kéo Vật liệu polymer có ba dạng đặc trưng khi biến dạng dưới tác dụng của lực như trình bày trong hình vẽ Hình vẽ 10.1 Ðường cong biến dạng của vật liệu polymer giòn... elastomer 15 Mođun đàn hồi rất khác nhau ở vật liệu polymer Chẳng hạn các polymer đàn hồi cao có thể rất nhỏ chỉ bằng 7 MPa nhưng polymer rất cứng có thể là 4.103 MPa Modun đàn hồi của vật liệu kim loại lớn hơn nhiều và dao động trong khoảng từ 48.103 đến 410.103 MPa Giới hạn bền kéo của polymer vào khoảng 10 MPa, còn của các hợp kim có thể đến 4.100 MPa nên vật liệu kim loại ít khi giãn dài hơn 100%,... hình có trật tự ổn định cao tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp Nhóm 4 : cấu trúc các tinh thể có kích thước lớn tạo thành ở polymer tinh thể Chương 4 SỬ DỤNG VẬT LIỆU HƯU CƠ – POLYME 4.1 CHẤT DẺO 4.1.1 Khái niệm về chất dẻo 26 Chất dẻo là những vật liệu có tính dẻo Tính dẻo của vật liệu là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt độ, của áp lực bên trong và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng khi thôi... trị khi vật liệu chưa rạn nứt Nếu lực tác dụng đủ lớn, các vết nứt lớn sẽ hình thành từ các vết nứt tế vi do cấu trúc bị phá hủy và các lỗ rỗ phát triển Dưới tác dụng tiếp của lực, vật liệu sẽ bị phá hủy dọc theo các vế nứt này 3.2 Lý tính của vật liệu hữu cơ 3.2.1 Khối lượng riêng Polyme có khối lượng riêng không cao lắm và đây chính là một lợi thế và là một trong những yếu tố làm cho loại vật liệu này... chuyển tiếp dẻo – giòn thấp hơn nhiệt độ phòng 3.1.3 Ðộ bền mỏi Polyme có thể bị phá hủy do mỏi khi chịu tác dụng theo chu kỳ Tương tự như vật liệu kim loại.Mỏi xảy ra trong polyme ở ứng suất tương đối thấp so với giới hạn bền kéo và hiện tượng mỏi của cả hai loại vật liệu gần giống nhau và đường biểu diễn có cùng dạng tuy nhiên độ bền và giới hạn mỏi của vật liệu polyme nhỏ hơn so với vật liệu kim loại... độ sẽ làm giảm modun đàn hồi và giới hạn kéo nhưng làm tăng độ dẻo và ở 40C vật liệu hoàn toàn giòn, còn ở nhiệt độ 50 – 600C vật liệu có thể biến dạng đàn hồi Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng đến tính chất cơ học cũng rất quan trọng Nhìn chung giảm tốc độ biến dạng cũng có ảnh hưởng tương tự như tăng nhiệt độ, có nghĩa là vật liệu trở nên mềm dẻo hơn 3.1.2 Ðộ dai va đập Polyme có thể bị phá hủy dẻo hoặc... khác nhau lớn về hệ số giãn nở nhiệt của polyme và vật liệu kim loại là một thông số quan trọng cần xét đến trong những thiết kế có dùng đến cả hai loại vật liệu này Thí dụ, các chi tiết chất dẻo lắp ghép trên trục kim loại khi nhiệt độ nâng cao có thể làm giảm liênkết giữa polyme và vật liệu kim loại và có thể dẫn đến những vết nứt trên bề mặt vật liệu polyme Ðộ dẫn nhiệt của polyme cũng tương đối... của chúng Các phương pháp đo độ cứng của polyme đều dựa trên nguyên lý tương tự như dùng cho vật liệu kim loại Các tính chất này đôi khi có ảnh hưởng rất lớn đến việc lựa chọn polyme trong một số ứng dụng đặc biệt 3.1.5 Ðộ bền phá hủy vật liệu polyme Ðộ bền phá hủy của vật liệu polyme tương đối thấp so với vật liệu kim loại và gốm Nhìn chung sự phá hủy của polyme nhiệt rắn là giòn Trong quá trình phá... chất được cải thiện rõ rệt, tính chịu nhiệt tăng, cơ tính nâng cao, tính hòa tan được khắc phục Tùy thuộc vào lượng lưu huỳnh cho vào cao su có thể thu được các loại cao su sau đây: f Cao su mềm (1 – 3% S) có độ đàn hồi và độ bền rất cao (f = 150 – 500%) f Cao su cứng – êbonít (30 – 35% S) là vật liệu cứng có tính chịu nhiệt, chịu va đập tốt (f = 2 – 6%) 4.3.2 Elastome (Cao su tổng hợp) f1f Cao su