lý thuyết về cấu trúc ngoại vi phân tử polymer

 Khái niệm chung  Các dạng cấu trúc ngoại vi phân tử polymer thường gặp  Vấn đề biến đổi cấu trúc tính chất polymer www.themegallery.com Company Logo Khái niệm chung Việc nghiên cứu trật tự xếp đại phân tử giải thích khả tổng hợp polymer trạng thái tinh thể vô định hình nghiên cứu dạng mạng lưới tinh thể www.themegallery.com Company Logo Khái niệm chung Đầu tiên, sử dụng thuyết cấu tạo “mixel”  Hợp chất cao phân tử cấu tạo từ “mixel” Mỗi “mixel” tập hợp đại mạch phân tử mạch cứng dạng bó  Không giải thích tính chất polymer trình hoà tan polymer www.themegallery.com Company Logo Khái niệm chung Giả thuyết mềm dẻo polymer Cao su tổ hợp mạch dài cuộn rối lại với Dưới ảnh hưởng nhiệt chúng luôn thay đổi hình dạng www.themegallery.com Company Logo Khái niệm chung Lý thuyết – lý thuyết cấu trúc ngoại vi phân tử polymer  Cấu trúc ngoại vi phân tử polymer cấu trúc tạo nên xếp khác đại phân tử  Polymer đặc trưng nhiều loại cấu trúc ngoại vi phân tử trạng thái tinh thể khả ổn định trình tự xếp từ trạng thái vô định hình www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc phân tử polystyrene www.themegallery.com Company Logo Các dạng cấu trúc ngoại vi phân tử polymer thường gặp  Cấu trúc hạt thường gặp polymer trùng ngưng  Cấu trúc thường đặc trưng cho polymer trạng thái đàn hồi  Cấu trúc sợi thường gặp giai đoạn đầu kết tinh polymer trùng hợp  Cấu trúc tinh thể lớn thường gặp giai đoạn sau kết tinh polymer www.themegallery.com Company Logo 2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Hình thành phân tử polymer có mạch đủ uốn dẻo có khả cuộn lại thành hạt cầu  Có bề mặt nhỏ hoàn toàn giống giọt chất lỏng tạo thành sức căng bề mặt Cấu trúc cuộn thành hạt cầu đơn phân tử polymer www.themegallery.com Company Logo 2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Phân bố lộn xộn polymer có khả tạo thành hạt cầu polyme vô định hình  Xẩy trình tổng hợp polymer nhiệt độ thấp nhiệt độ thủy tinh hóa polymer polyepoxit, polyphenol-fomandehit, polyvinylclorua,…  Phần lớn đại phân tử có dạng hạt cầu nằm dung dịch loãng www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Bó tạo thành từ mạch uốn dẻo điều hoà Sự kết tinh xẩy (mạng lưới không gian) Ứng suất nội nhỏ nhiều, xuất lượng bề mặt dư  Để giảm lượng bề mặt này, bó xếp gấp lại góc 1800 để thành dải có bề mặt nhỏ www.themegallery.com Company Logo Sơ đồ hình thành bó (a), dải (b), (c) Các vùng khác phân tử polymer www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc dạng sợi tinh thể polymer Cấu trúc dạng sợi phân tử collagen www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Quá trình kết tinh hay bó xẩy theo hai chế: chế hay chế sợi Cơ chế  kết tinh xẩy xếp lớp với để tạo thành tinh thể đặn có kích thước ba chiều Sự kết tinh tạo thành tinh thể hay spherolit www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó Cơ chế sợi  Là xếp bó dọc theo trục sợi để hình thành spherolit hay tinh thể  Một polymer kết tinh theo chế sợi hay bản, chẳng hạn polyetylen, polyamit kết tinh theo chế bản, polypropylene kết tinh theo chế sợi www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc dải từ dendrite polystryren isotactic www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc hạt (a) – bó (b) – (c) – spherolit (d) – tinh thể (e) polystyren isotactic www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc bó (a) – (b) – sợi (c) – spherolit (d)– tinh thể (e) polyetylen www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc vạch (a)– sợi (b)– spherolit (c) poly-1-buten www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc hạt (a)– sợi (b)– sợi lớn (c)– dendrite lớn (d) – tinh thể (e) polypropylen www.themegallery.com Company Logo Vấn đề biến đổi cấu trúc tính chất polymer Phương pháp nhiệt luyện Phương pháp dùng mầm kết tinh nhân tạo Phương pháp hóa học www.themegallery.com Company Logo 3.1 Phương pháp nhiệt luyện  Nhiệt luyện làm thay đổi số mầm tinh thể tự nhiên (số mầm tinh thể đại phân tử tạo nên)  Thường gây tượng kết tinh lại polymer, thường làm lão hoá vật liệu www.themegallery.com Company Logo 3.2 Phương pháp dùng mầm kết tinh nhân tạo  Mầm kết tinh nhân tạo trung tâm để tạo spherolit  Có thể tạo mầm kết tinh nhân tạo cách sử dụng chất phụ gia ( hợp chất thấp phân tử, mùn cưa ) Nếu lượng phụ gia nhiều, gây tác dụng ngược lại www.themegallery.com Company Logo 3.3 Phương pháp hoá học  Sự ghép polymer làm cản trở hình thành nên cấu trúc lớn  Hiện tượng ghép polymer (đồng trùng hợp ghép) phương pháp điều chỉnh cấu trúc  Hiện việc tổng hợp polymer với mạch đại phân tử có cấu tạo điều hoà tạo điều kiện cho trình kết tinh, đồng thời giảm khả tạo nên cấu trúc dạng cầu www.themegallery.com Company Logo Kết luận Các phân tử polymer trạng thái nhiều có tính trật tự  Những polyme có mạch uốn dẻo có khả cuộn lại thành hạt cầu  Những polyme có mạch cứng hình thành cấu trúc bó  Đối với polyme vô định hình có cấu trúc vạch elastome cấu trúc dendrit với polyme dạng thủy tinh  Khi kết tinh polyme, cấu trúc bó ban đầu chuyển pha để tạo thành dải sau cấu trúc tổ hợp cao sợi hay bản, spherolit đơn vị tinh thể www.themegallery.com Company Logo [...]...2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Lực tương tác nội phân tử vượt quá lực tương tác giữa phân tử  Lực tương tác nội phân tử lớn, mạch cứng hơn Cấu trúc hạt cầu  Polymer uốn dẻo nhưng tương tác nội phân tử yếu Duỗi thẳng www.themegallery.com Company Logo 2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Có độ nhớt thấp hơn  Mất đi hàng loạt tính chất đặc trưng cho các phân tử lớn mạch thẳng  Ở trạng thái thuỷ tinh, polymer. .. khá lớn www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc phân tử polyacrylate www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Là yếu tố cấu trúc thẳng, có tính sắp xếp trật tự cao hơn  Bao gồm nhiều dãy mạch phân tử, trong đó các phân tử sắp xếp liên tục với nhau và các đầu mạch ở các vị trí khác nhau của mạch  Là một thể thống nhất của các phân tử mà mỗi phân tử mất tính chất riêng của mình Sơ đồ hình... ( có thể là hợp chất thấp phân tử, mùn cưa ) Nếu lượng phụ gia nhiều, sẽ gây tác dụng ngược lại www.themegallery.com Company Logo 3.3 Phương pháp hoá học  Sự ghép polymer làm cản trở sự hình thành nên những cấu trúc lớn  Hiện tượng ghép polymer (đồng trùng hợp ghép) cũng là phương pháp điều chỉnh cấu trúc  Hiện nay vi c tổng hợp polymer với những mạch đại phân tử có cấu tạo điều hoà tạo điều kiện... bề mặt nhỏ hơn www.themegallery.com Company Logo Sơ đồ hình thành bó (a), dải (b), tấm (c) Các vùng khác nhau trong phân tử polymer www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc dạng sợi và tinh thể polymer Cấu trúc dạng sợi của phân tử collagen www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Quá trình kết tinh của các tấm hay bó tiếp theo có thể xẩy ra theo hai cơ chế: cơ chế bản hay cơ chế sợi Cơ... hạn phân chia giữa các hạt riêng www.themegallery.com Company Logo 2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Với polymer thiên nhiên, có thể tạo thành cấu trúc tinh thể do sự tổ hợp đơn giản các hạt cầu  Các polymer tổng hợp, do khối lượng phân tử khác nhau, các hạt cầu có kích thước khác nhau nên không tạo thành tinh thể Tuy nhiên trong dung dịch, các hạt cầu có thể duỗi thẳng để tạo thành cấu trúc bó và cấu. .. thẳng để tạo thành cấu trúc bó và cấu trúc sợi hoặc vạch www.themegallery.com Company Logo 2.1 Cấu trúc hạt cầu (globule)  Điều kiện đầu tiên xuất hiện cấu trúc dạng cầu có thể do mạch đại phân tử cuộn tròn lại hoặc hình thành trực tiếp trong quá trình trùng hợp  Nếu mạch phân tử mềm dẻo, linh động Hạt có kích thước lớn hơn  Nếu mạch cứng , lực tương tác nội phân tử đủ lớn Hạt cầu tồn tại ở nồng độ... hình (b) www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó Khả năng của polymer có khả năng tổ hợp thành bó phụ thuộc vào độ uốn dẻo, độ lớn tương tác giữa các phân tử và vài nhân tố khác Polymer vô định hình không thể tạo được hệ có tính điều hoà cao www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Những polymer mạch cứng và tương tác giữa các phân tử lớn, ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thuỷ tinh... đồng thời giảm khả năng tạo nên cấu trúc dạng cầu www.themegallery.com Company Logo Kết luận Các phân tử polymer ở trạng thái nào đều ít nhiều có tính trật tự  Những polyme có mạch uốn dẻo có khả năng cuộn lại thành hạt cầu  Những polyme có mạch cứng hơn hình thành cấu trúc cơ bản đầu tiên là bó  Đối với polyme vô định hình có cấu trúc vạch đối với elastome và cấu trúc dendrit với polyme ở dạng... trưng cho các elastome ở trạng thái đàn hồi cao, các bó đó kém bền và rất linh động, chỉ có khả năng tạo thành cấu trúc vạch (polocate) www.themegallery.com Company Logo Cấu trúc dạng sợi (a) và dạng vạch (b) Sơ đồ cấu trúc của dendrit và spherolit www.themegallery.com Company Logo 2.2 Cấu trúc bó  Bó tạo thành từ các mạch uốn dẻo rất điều hoà Sự kết tinh xẩy ra (mạng lưới không gian) Ứng suất nội... vài ví dụ Cấu trúc hạt (a) – bó (b) – tấm (c) – spherolit (d) – tinh thể (e) của polystyren isotactic www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc bó (a) – tấm (b) – sợi (c) – spherolit (d)– tinh thể (e) của polyetylen www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc vạch (a)– sợi (b)– spherolit (c) của poly-1-buten www.themegallery.com Company Logo Một vài ví dụ Cấu trúc hạt (a)–