Tải bản đầy đủ

Bài giảng Vật liệu học: Chương 3 - TS. Nguyễn Văn Dũng

CH

NG

C U TRÚC V T LI U H U C

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


2

Monomer: phân t nh t ng h p ra polymer
n v c s = Mer = Repeat unit: ph n t nh
nh t c a chu i polymer, khi l p l i s t o ra phân
t polymer

CuuDuongThanCong.com

Monomer

Polymer

https://fb.com/tailieudientucntt


3

Polymer t nhiên: có ngu n g c t đ ng th c v t
 Tinh b t
 G
 Bông
 T
 Da
 Len
 Cao su
 ADN

Polyme t ng h p: PE, t nilon, cao su buna, nh a phenol formaldehyde,
PVC, PS, PP, ABS, silicone,…
polydimethylsiloxane (PDMS)
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


4

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


5

Có 2 cách xác đ nh kh i l

ng trung bình phân t polymer:

- Tính theo ph n mol:


- Tính theo ph n kh i l
CuuDuongThanCong.com

ng:

https://fb.com/tailieudientucntt


6

Ni is the number of molecules with
molecular weight, M
i

Ni = s phân t i có kh i l ng Mi
xi = ph n mol c a s phân t i có kh i l ng trong kho ng Mi
wi = ph n kh i l ng c a s phân t i có kh i l ng trong kho ng Mi
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


7

Ví d : tính kh i l
Sinh viên

ng trung bình c a sinh viên trong l p

Kh i l

ng (lb)

1

104

2

116

Tính kh i l

3

140

viên:

4

143

a) D a trên t l s sinh viên trong

5

180

m i kho ng kh i l

6

182

7

191

b) D a trên t l kh i l

8

220

9

225

10

ng trung bình c a sinh

ng?

viên trong m i kho ng kh i l

380
CuuDuongThanCong.com

ng c a sinh

https://fb.com/tailieudientucntt

ng?


8

Gi i:

u tiên chia SV theo kho ng kh i l

Kho ng
k.l ng S SV
81-120
121-160
161-200
201-240
241-280
281-320
321-360
361-400

K. l ng
trung bình

Ni

Wi

2
2
3
2
0
0
0
1

109
142
184
223
380

S Ni
10

S N iWi
1881

Ph n s
l ng
xi
0.2
0.2
0.3
0.2
0
0
0
0.1

฀

xi 

Ni
 Ni

x81120 
฀

wi 

NiWi
 NiWi

2
 0.2
10

w 81120 

2 x 110
 0.117
1881

M n   x M  188 lb
i i
187.9

CuuDuongThanCong.com

Ph n
k.l ng
wi
0.117
0.150
0.294
0.237
฀
0.000
0.000
0.000
0.202

ng cách nhau 40 lb.

217.63601

Mw   wi Mi  218 lb
https://fb.com/tailieudientucntt


9

Ví d :
Xác đ nh
kh i
l

ng

trung bình
PVC theo
s li u cho
kèm?

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


10

M c đ trùng h p (Degree of polymerization): s mer hay s m t

xích trong phân t polymer

m là kh i l

ng c a 1 m t xích (mer)

VD: tính DP c a PVC theo s li u b ng tr

c

m = 62.496 g/mol

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


11

Ch t làm đ y – Fillers:

+ M c đích: t ng c ng c tính (kéo và nén), ch ng mài mòn, tính b n
dai, tính d o, b n nhi t và gi m giá thành,…
+ VD: mùn c a, b t silica (cát), v n th y tinh, đ t sét, b t talc, đá vôi,
polymer khác,…

Ch t làm d o – Plasticizers:
+ M c đích: ch t hóa d o làm gi m nhi t đ th y tinh hóa Tg, và nhi t
đ nóng ch y Tm c a polyme. Nó làm gi m tính c ng nh ng t ng tính
b n, dai, d o, m m c a v t li u.
+ Ch t hóa d o th ng là este c a các h p ch t h u c nh DBP dibutyl Phtalat, DOP - dioctyl phtalat, DIOP - diizooctyl phtalat...
+

ng d ng: màn m ng, áo m a, ng, màn c a,…
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


12

Ch t t o màu – Colorants: thu c nhu m (dye) ho c b t màu (pigment)

Ch t n đ nh – Stabilizers:
+ M c đích: giúp t ng tu i th c a polymer khi làm vi c d
tr ng ánh sáng, nhi t, b c x

i môi

Ch t ch ng cháy – Flame Retardants:
+ M c đích: ch t ch ng cháy ph i có nhi m v là làm ch m, ng n c n
và d p t t quá trình cháy
+ T o l p b o v trên b m t pha r n: ng n c n s ti p xúc c a oxi v i
b m t polymer, t o thành m t l p cách nhi t.
+ D p t t g c t do ho t đ ng trên pha khí: ph gia có ch a halogen và
photpho có th tác d ng v i các g c t do này đ t o ra các ch t ít ho t
đ ng góp ph n ng n c n s cháy.
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


13

 Hình d ng c a chu i polymer nh hình
g p khúc và xo n, các nguyên t cacbon

có th quay quanh tr c liên k t C-C.
 Chu i polymer c ng có th

cu n l i

theo hình d ng khác nhau
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


14

M ch th ng (linear)
VD: HDPE, PVC, Nylon, Cotton

M ch nhánh (branch)
VD: LDPE
Liên k t ngang (crosslink)
VD: cao su l u hóa

CuuDuongThanCong.com

M ng l i (network)
VD: nh a epoxy, phenol formaldehyde
https://fb.com/tailieudientucntt


15

+ S p x p ng u nhiên (random)

VD: cao su SBR, NBR

Ng u nhiên

+ S p x p xen k (alternating)
VD: nh a PET

+ S p x p theo nhóm (block)

Xen k

VD: Pluronic P123, triblock polymer
HO(CH2CH2O)20(CH2CH(CH3)O)70(CH2CH2O)20H

Nhóm

+ S p x p d ng nhánh ghép (graft)
VD: HIPS (high-impact polystyrene)
T o thành t nhánh chính styrene và nhánh
ghép butadien

CuuDuongThanCong.com

Nhánh ghép
https://fb.com/tailieudientucntt


16

Bao g m các liên k t C-H, C-F, C-Cl, C-C, C=C, C C, C=O, C-N,…

G m các liên k t

CuuDuongThanCong.com

và liên k t

https://fb.com/tailieudientucntt


17

 G m liên k t Van der Waals, liên k t hydro, liên k t c ng hóa tr
 Liên k t ngang làm t ng đ b n nhi t, đ b n c , khó hòa tan, gi m
tính d o c a v t li u

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


18

Khi có l c tác d ng, polymer b bi n d ng không thu n ngh ch (m ch
th ng) hay thu n ngh ch (m ch có liên k t ngang)  t o tính đàn h i

Kéo

Stretch

Cross-Linked Polymer

Kéo

Stretch

Relax

Co l i

V i bi n d ng thu n ngh ch có 3 tr ng h p: đàn h i cao, hi n t
ph c và hi n t ng tr (h i ph c không hoàn toàn)
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

ng h i


19

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


20

Fe3C – c u trúc tinh th tr c thoi (Orthorhombic)
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


21

nh ch p t kính hi n vi đi n t c a PE multilayered single
crystals (chain-folded layers)
 Quá trình hình thành đ n tinh th PE ph i đ c th c hi n ch m và
đi u khi n c n th n


CuuDuongThanCong.com

C u trúc chu i d ng n p
g p t o thành t m m ng
https://fb.com/tailieudientucntt


22

Polymer hi m khi đ t 100% c u
trúc tinh th
 R t khó cho t t c các các vùng
c a v t li u mà các chu i s p
x p th ng hàng



Vùng tinh th

tinh th
(Degree of
crystallinity) đ c bi u di n
nh là % tinh th .

 M t vài tính ch t v t lý ph
thu c % tinh th .
 Quá trình x lý nhi t phát tri n
vùng tinh th và t ng % tinh
th
CuuDuongThanCong.com

Vùng vô đ nh hình

https://fb.com/tailieudientucntt


23

 M t vài bán tinh th đ
thành d ng c u

c hình

 Gi a nh ng l p đ n tinh th là
vùng vô đ nh hình
 T c đ hình thành tinh th hình
c u t ng đ i nhanh
Spherulite
surface

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


24

SV t nh n xét !!

Ph n tr m tinh th

Sáp giòn

Nh a c ng

Sáp dai
Sáp m m

Ch t d o m m

D u,
l ng

Kh i l

nh h

ng c a đ tinh th và kh i l
CuuDuongThanCong.com

ng phân t

ng phân t lên tính ch t c a PE
https://fb.com/tailieudientucntt


25

Tr ng thái nóng ch y

Nhi t đ

Nhi t đ nóng ch y

Tr ng thái m m cao

Tr ng thái tinh th

Nhi t đ chuy n th y tinh
Tr ng thái th y tinh
CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×