CL Sợi thủy tinh
a. Phản tử polyme
P h đn tử polym e lă khổng lồ được hình thănh từ câc đơn vị cấú trúc, như câc m ắt xích nối nhau lặp đi lặp lại nhiều lần gọi lă “me” . “M e” đơn giản gọi lă monomer, còn polyme lă nhiều “me” . “M e” lă đơn vị cơ bản cua chuỗi phđn tử polyme.
Hình 8.7. Cấu trúc phđn tử câc polym e a) polyetylen PE; b) polyvinylclorit pyc ■
Polym e đồng m ạch có “m e” lă một hydrocacbon; m ạch chính gồm câc nguyín tử cacbon liín k ế t với nhau về h ai phía tạo n ín một chuỗi câc nguyín tử cacbon. H ai hóa trị cịn ỉạ i có th ể lií n k ế t với m ột ngun tử h ay nhóm ngun tử để tạo ním m ạch nhânh. M ạch chính v ă mạch n hân h có thể có liín k ế t đơi. c ấ u trúc phđn tử m ột sô” polym e loại năy cho ở H.8.7.
Polym e dị m ạch: m ạch chính gồm câc nguyín tử cacbon vă câc nguyín tử hoặc nhóm ngun tử kh âc liín k ế t với nhau (H .8.8).
L ií n k ế t của câc nguyín tử trong phđn tử polyme lă liín k ết dồng hóa trị. Sự tạo th ăn h chuỗi câc m ắt xích “m e” trong ph đn tử polyme đê tạo cho nó tín h m ềm dẻo, đăn hồi.
Đ ạ i p h ần tử polym e có th ể được tạo th ăn h từ câc đom ph đn giống nhau về cấu tạo hóa học gọi lă homo-polyme, hoặc từ câc đơn phđn khâc nhau v ề cấu tạo h óa học gọi lă copolyme.
P h đ n tử polym e tạo th ăn h từ câc “m e” có cấu tạo giống nhau thănh m ột chuỗi dăi. K h ối lượng (độ dăi) cửa phđn tử polym e lă kh âc nhau. T ron g cùng một v ậ t liệu polym e có những đoạn phđn tử dăi, có những đoạn n g ắn v ă đa số lă câc đoạn có độ dăi trung bình. K h ơ i lượng ph đn tử căn g lớn (m ạch căn g dăi) th ì n h iệt độ nóng chảy căn g cao, độ b ền cao nhưng độ ch ảy thấp. K h ố i lượng p h đn tử th ấp thì n h iệt độ nóng chảy th ấp , độ bền th ấp nhưng độ ch ảy lạ i cao. Sự phđn bố khối lượng của câc phđn tử polym e lă đặc b iệ t quan trọng. Người ta luôn m ong muốn tạo ra v ậ t liệu polyme- trong đó câc phđn tử có cùng độ dăi v ă trọn g lượng. Tuy n h iín điều đó r ấ t khó đ ạ t được, m ă thực t ế chĩ có th ể thu được v ậ t liệu polyirie có phđn bơ' khổỉ 'lượng tro n g'd ải h ẹ p ^ ó 'n g h ĩa .c â c phđn tử QÓ độ v
b)
H ìn h 8.8, Cấu trúc phđn tử câc polyme a) nylon 6,6; b) polycacbonat
dăi, trọng lượng không quâ khâc x a nhau. V ậ t liệu polym e có p h đn bơ khối lượng phđn tử hẹp dễ gia công hơn v ă có tính chất cơ lý cao hơn.
b. C ấu tr ú c m ạ c h c ủ a p h â n t ử p o lym e
H ìn h d ạ n g m ạch: M ạch poỉyme th ẳn g chỉ lă đơn giản hóa, câc
ngun tử trong m ạch chính liín k ế t với nhau không phải với góc 18 0 ° mă lă 10 9 °,5 với khoảng câch giữa câc nguyín tử lă 0 ,15 4 nm (H8.9a).
T rong kh ôn g gian ba chiều câc ngun tử có th ể quay theo quỹ đạo đường trịn đ ây hình nón (H.8.9b) vă uốn gập như trín H.8.9c. K h i mạch rất dăi có thế có hình dạng như H.8.9d với r lă khoảng câch giữa h ai đầu m ạch, nhỏ hơn nhiều so với chiều dăi m ạch. H ình dạn g m ạch như v ậy quyết định câc tính chất quan trọng của polym e trong đó có tín h đăn hồi của cao su. T ín h chất cơ nh iệt của polyme phụ thuộc nhiều văo khả năn g quay của câc đoạn m ạch khi có ứng lực hoặc th ay dổi n h iệt độ.
H ìn h 8.9. a) sơ đồ mạch cacbon trong m ặt phảng