cac trang thai vat ly polymer

Trạng thái vật lý tập hợp & trạng thái pha Khác nhau về đặc trưng chuyển động và mật độ của các phân tử hoặc nguyên tử.. Trạng thái vật lý tập hợp & trạng thái pha 1.1 Trạng thái vật lý

CÁC TRẠNG THÁI VẬT LÝ CỦA

POLYMER

1 Trạng thái vật lý (tập hợp) & trạng thái pha

1.1 Trạng thái vật lý (tập hợp):

1 Trạng thái vật lý (tập hợp) & trạng

thái pha

Khác nhau về đặc trưng chuyển động và mật độ của các phân tử hoặc nguyên tử.

Trạng thái khí

Trạng thái lỏng

Trạng thái rắn

1 Trạng thái vật lý (tập hợp) & trạng

thái pha

1.1 Trạng thái vật lý (tập hợp):

• Trạng thái khí:

Năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử >> năng lượng tác dụng tương hỗ giữa chúng

sự chuyển động hổn loạn của các phân tử (tịnh tiến, quay và dao động), mật độ phân tử bé, không có hình dạng riêng và dễ

thay đổi thể tích khi nhiệt độ thay đổi.

1 Trạng thái vật lý (tập hợp) & trạng

thái pha

1.1 Trạng thái vật lý (tập hợp):

+ Trạng thái trung gian giữa trạng thái khí và trạng thái rắn

+ Lực hút tương hỗ giữa các phân tử ~ năng lượng chuyển động nhiệt của chúng

có hình dạng riêng, nhưng dưới tác dụng của ngoại lực nó dễ dàng thay đổi hình dạng.Thể tích hầu như không đổi dưới tác dụng của ngoại lực

1 Trạng thái vật lý (tập hợp) & trạng

thái pha

1.2 Trạng thái pha:

Có 2 quan điểm về pha:

nhờ bề mặt phân chia giữa chúng và khác nhau về tính chất nhiệt động

+ Pha tinh thể

+ Pha vô định hình

2 Sự chuyển pha:

Có 2 loại chuyển pha: loại 1 và loại 2

• Loại 1: có những thay đổi nhảy vọt những tính chất nhiệt động học và đặc trưng bằng ẩn

nhiệt của sự chuyển pha VD: nóng chảy, kết tinh, ngưng tụ, bay hơi

không có ẩn nhiệt của sự chuyển pha Sự chuyển pha này thường có ở những vật kết tinh bao gồm cả những quá trình thay đổi tính đối xứng của tinh thể

3 Đường cong cơ nhiệt:

3.1 Đường cong cơ nhiệt nhựa nhiệt dẻo:

I (TTTT) II

Tph: nhiệt độ phân hủy

3 Đường cong cơ nhiệt:

3.1 Đường cong cơ nhiệt nhựa nhiệt dẻo:

Ý nghĩa ĐCCNNND:

• Sử dụng vật liệu hợp lý => nâng cao tuổi thọ vật liệu

3 Đường cong cơ nhiệt:

3.1 Đường cong cơ nhiệt nhựa nhiệt dẻo:

3 Đường cong cơ nhiệt:

3.1 Đường cong cơ nhiệt nhựa nhiệt dẻo:

Biến

dạng

T

3 Đường cong cơ nhiệt:

TT

3.2 Đường cong cơ nhiệt nhựa nhiệt rắn:

3 Đường cong cơ nhiệt:

+ Xác định được các nhiệt độ chuyển trạng thái và đặc trưng các trạng thái của nó

+ Xác định nhiệt độ thủy tinh hóa trước và sau phản ứng=>gia công vật liệu

+ Xác định nhiệt độ bắt đầu đóng rắn và kết thúc đóng rắn

+ Nếu cố định được nhiệt độ đóng rắn=> xác định được thời gian bắt đầu pứ đóng rắn=>tốc

độ đóng rắn

4 Trạng thái thủy tinh hóa:

4.1 Đặc tính Polymer thủy tinh hóa:

hình thái sắp xếp của dãy Nếu làm lạnh nhanh polymer => thời gian hồi phục của các mắc xích tăng => sự thay đổi hình thái sắp xếp của mạch & quá trình kết tinh của polymer gặp khó khăn

tinh thể => polymer hoá thuỷ tinh

4 Trạng thái thủy tinh hóa:

4.1 Đặc tính Polymer thủy tinh hóa:

+ Đẳng nhớt

+ Đẳng entropy cấu dạng

+ Đẳng thể tích tự do

4 Trạng thái thủy tinh hóa:

4.2 Cơ chế thủy tinh hóa:

• Khả năng thuỷ tinh hoá phụ thuộc rất nhiều vào lực tác dụng tương hỗ giữa các mạch

(không hoặc ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ) & năng lượng chuyển động của mắc xích( nhiệt

độ giảm=> giảm)

mạch => độ nhớt thường tăng và chuyển động nhiệt giảm (mạch tăng độ cứng)

4 Trạng thái thủy tinh hóa:

4.2 Cơ chế thủy tinh hóa:

• Khi lực tác dụng tương hỗ >> mạng lưới cục bộ, dễ hình thành nhưng cũng dễ mất đi

mặt số lượng nhỏ, polymer vẫn trở nên cứng Như vậy khi ta làm lạnh thì dễ ổn định cấu trúc vật liệu

4 Trạng thái thủy tinh hóa:

4.3 Các phương pháp xác định nhiệt độ thủy tinh hóa:

5 Trạng thái mềm cao (đàn hồi):

5.1 Khái niệm:

đổi và hồi phục hình dạng lớn dưới tác dụng của một lực nhỏ Biến dạng thuận nghịch như vậy gọi là biến dạng mềm cao

là trạng thái không cân bằng

5 Trạng thái mềm cao (đàn hồi):

5.2 Điều kiện để xuất hiện biến dạng mềm cao:

• Mạch polymer phải có độ mềm dẻo nhất định,vận tốc biến dạng lớn có giá trị thích

ứng Quá trình phục hồi của polymer xảy ra rất chậm nên trong thực tế người ta coi trạng thái mềm cao là một trạng thái không cân bằng và phụ thuộc vào nhiệt độ

động nhiệt của các mạch lớn

5 Trạng thái mềm cao (đàn hồi):

5.2 Điều kiện để xuất hiện biến dạng mềm cao:

cao lớn và ngược lại

nhất định người ta gọi là khoảng nhiệt độ mềm cao

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.1 Khái niệm:

với nhau dưới tác dụng của ngoại lực.Trong chất hình thành lực ma sát nội chống lại sự chuyển dịch đó

và nội lực chống lại sự chuyển dời của các phần tử

lý khác nhau

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.2 Đặc điểm chảy của Polymer:

đổi theo thời gian thì sự chảy đã xảy ra và gọi là sự chảy thực

chất hoá dẻo đưa vào càng nhiều

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.2 Đặc điểm chảy của Polymer:

+ Biến dạng bất thuận nghịch: là biến dạng do sự chảy thực

+ Biến dạng biểu kiến còn lại: biến dạng bất thuận nghịch và biến dạng mềm cao xảy ra trong 2 quá trình chảy

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.2 Đặc điểm chảy của Polymer:

• Trong quá trình chảy số mạch phân tử bị định hướng càng ngày càng tăng => biến

dạng mềm cao càng tăng và sự định hướng này làm cho độ nhớt của hệ phát triển => tính lưu động của hệ giảm

phát triển của biến dạng mềm cao và tăng tốc độ hồi phục của quá trình

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.3 Những quy luật cơ bản về sự chảy của Polymer:

• Đối với những chất lỏng thấp phân tử, nhiệt hoạt hóa chảy nhớt (Hb) liên quan tới

nhiệt hoá hơi theo biểu thức:

của đại phân tử là do sự chuyển dịch các phần riêng biệt độc lập với nhau (đại lượng đoạn)

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.3 Những quy luật cơ bản về sự chảy của Polymer:

Nhiệt lượng

Độ trùng hợp

ns

1/4 ∆ Hhh

∆ Hb

6 Trạng thái chảy nhớt:

6.3 Những quy luật cơ bản về sự chảy của Polymer:

Quan hệ trên chỉ đúng với những Polymer đồng đẳng đầu tiên và sau đó ∆Hb tăng chậm hơn ∆Hhh và cuối cùng đạt đến giá trị không đổi => sự chuyển dịch của toàn bộ mạch là do sự chuyển dịch nhiều lần của các phần riêng biệt (đại lượng đoạn)