Chương 3: Tính chất vật lý đặc trưng của polymer
3.9. 3 Tính chất điện của polymer có hệ liên hợp.
Trong các hợp chất hữu cơ, các hợp chất nhiều nhân ngưng tụ cũng có tính dẫn điện riêng tăng và độ rộng của vùng cấm ΔU giảm khi tăng số nhân ngưng tụ. Do có số liên kết đôi liên hợp trong nhân nên có tính dẫn điện gần tới hợp chất vô cơ. Mặt khác, các chất này cũng có độ từ cảm và sự dị hướng của từ cảm gây ra bởi hệ electron π trong nhân không định chỗ ở nguyên tử cacbon mà tạo nên một hệ electron π chuyển động trong trường của tất cả các nguyên tố cacbon trong mặt
phẳng vòng. Sự chuyển động này gần giống như là dòng từ vòng ở các nhân ngưng tụ và xuất hiện độ cảm từ theo hướng vuông góc với mặt phẳng vòng. Tính dị hướng từ cũng như độ cảm từ tỷ lệ với giá trị trung bình bình phương của khoảng cách các electron với hạt nhân, nên tính dị hướng từ tăng khi tăng bán kính của obitan electron.
Tính dẫn điện và cảm ứng từ tăng khi tăng số electron π, tăng sự giải tỏa electron trong phân tử.
Tính chất điện và từ xuất hiện mạnh hơn trong các hợp chất polymer có hệ electron liên hợp, nghĩa là có hệ electron luân phiên nhau. Hiện nay đã tổng hợp được nhiều hợp chất loại này như:
Hình 3.2:Sự phụ thuộc tgδ vào nhiệt độ ở 20Hz của polymetylmetacrylat 1- Isotactic; 2- syndiotactic; 3- atactic
Sự tồn tại một lượng lớn electron π trong hệ liên hợp của polyme đã gây ra tính chất dẫn điện nằm trong vùng bán dẫn cũng như tính chất từ và một số tính chất đặc biệt khác.
Đặc tính của tính chất từ và tính chất điện của polyme trong hệ liên hợp được xác định bằng hai nhân tố: tính chất của phân tử riêng và bản chất tổ hợp của các phân tử cũng như tương tác giữa chúng.
3.10.Tính chất thẩm thấu của polymer.
Trong kỹ thuật, polymer được dùng làm chất hấp phụ để hấp phụ khí, hơi của chất lỏng, ion trong dung dịch và bản thân chất lỏng, và cũng được dùng làm màng bảo vệ chống thấm khí, hơi hay ion, song quan trọng nhất là khả năng đi qua polymer của khí, ion hay hơi chất lỏng gọi là sự thẩm thấu của polymer.
Sự thẩm thấu khí của polymer bao gồm quá trình hấp phụ chất khuếch tán bởi polymer, nghĩa là sự hòa tan của chất trong polymer, quá trình khuếch tán của chất qua màng và quá trình phản hấp phụ mặt sau của màng.
Nếu quá trình thẩm thấu khí của polymer không có tương tác mạnh giữa polymer và chất, thì cân bằng thiết lập nhanh và tốc độ khí đi qua màng được xác định bằng tốc độ khuếch tán. Hệ số thẩm thấu có thể được xác định theo phương trình: Q = .σ .S.τ dx dp D − P= s cm atm cm cm dx dp S Q . . . 2 3 = τ
Với Q: lượng khí khuyếch tán qua. D: hệ số khuếch tán
dc/dx: gradien nồng độ khí trong màng. S: diện tích tiết diện bề mặt