C2 nguyên li u s n xu t (t2)

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT2.1 Quan hệ giữa cấu trúc và tính chất của polymer 2.2 Phân loại nhựa 2.3 Giới thiệu một số loại nhựa thông dụng 2.4 Mã nhận dạng nhựa 2.5 Những tính chất

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1 Quan hệ giữa cấu trúc và tính chất của

polymer

2.2 Phân loại nhựa

2.3 Giới thiệu một số loại nhựa thông dụng

2.4 Mã nhận dạng nhựa

2.5 Những tính chất kỹ thuật của polymer

1

2.1 Quan hệ giữa cấu trúc và tính

chất của polymer

1

• M: Trọng lượng phân tử* 1 mạch polymer

• m: Trọng lượng phân tử 1 mắc xích cơ sở

Độ trùng hợp = n

• Nhựa có độ trùng hợp cao thì có tính dẻo dai,

khả năng chống va đập, chịu mài mòn tốt

• Polymer mạch không gian không tan trong

dung môi* và độ bền nhiệt cao.

1

2.1.3 Thành phần monomer

• Homopolymer (polymer đồng đẳng) : trong thành

phần mạch phân tử chỉ chứa 1 loại monomer

1

-A-A-A-A-A-A-A-A-A: là một monomer

• Copolymer (polymer đồng trùng hợp): trong thành

phần mạch phân tử chứa trên hai loại momomer.*

-A-A-B-A-B-A-B-B-A-A, B: là các monomer khác

nhau

• Homopolymer mạch phân tử chỉ chứa 1 loại monomer  có tính đồng nhất cao, dễ sắp xếp đều đặn, trật tự nên có độ kết tinh cao và do

đó các tính chất cơ lý cao hơn copolymer

1

2.1.4 Các nhóm phân cực

• Khi trong monomer có sự hiện diện của các nhóm phân cực (-NH2, -COO, -OH, -Cl, -F,…) thì lực liên kết giữa các phân tử tăng  tăng độ kết tinh, tăng độ bám dính.

1

2.1.5 Trạng thái tập hợp và trạng thái pha

a Trạng thái tập hợp:

•Về nguyên tắc, tất cả các chất cĩ thể tồn tại ở 3 trạng

thái tập hợp: rắn, lỏng, khí.

•Trạng thái tập hợp của 1 chất được xác định bởi cân

bằng giữa năng lượng liên kết Elk (mang các nguyên tử lại gần nhau) và năng lượng nhiệt Enh (đẩy các nguyên tử

ra xa nhau)

E nh = k.T và E lk = const k: hằng số Boltzman = 1,382.10 -23 J/K

•Khi T tăng, Enh tăng làm mất đi các cấu trúc trật tự.

• Khí: trạng thái mất trật tự hoàn toàn.

• Rắn: trạng thái trật tự hoàn toàn.

• Lỏng: là trung gian giữa 2 trạng thái trên.

• Trạng thái pha vô định hình: Các mạch polymer sắp

xếp ngẫu nhiên, không có trật tự Vật liệu có thể ở thể

rắn hoặc lỏng*.

• Trạng thái pha tinh thể (kết tinh): Các mạch polymer

sắp xếp một cách có trật tự Vật liệu ở thể rắn.

tinh là trạng thái trong đó vừa có những vùng pha kết

tinh vừa có những vùng pha vô định hình xen kẽ nhau.

• Polymer vô định hình có độ trong suốt cao hơn

• Độ kết tinh phụ thuộc vào tốc độ làm nguội Làm

nguội chậm thì độ kết tinh cao và ngược lại.

• Nếu cho thêm chất hóa dẻo thì độ kết tinh giảm

1

Tg

Trạng thái

Thuỷ tinh Trạng thái M m cao ềm cao

Trạng thái Chảy nhớt

Dao động

Nguyên tử Đoạn mạch Dao động Chuyển động Phân tử

T g : Nhiệt độ hoá thuỷ tinh

T m : Nhiệt độ chảy nhớt

Tm

• Các polymer vơ định hình tuỳ thuộc vào nhiệt độ cĩ

thể cĩ 3 trạng thái lý học:

• Trạng thái thuỷ tinh: đặc trưng bởi sự dao động của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong mạch

phân tử quanh các vị trí cân bằng nào đó

• Trạng thái mềm cao: đặc trưng bởi sự dao động của các đoạn mạch, do đó mạch polymer có khả năng uốn dẻo.

• Trạng thái chảy nhớt: đặc trưng bởi độ linh động

của toàn mạch đại phân tử.

1

• Nhiệt độ hoá thuỷ tinh (T g): là nhiệt độ tại đó nhựa bắt đầu chuyển sang trạng thái thủy tinh.*

• Nhiệt độ (T m): là nhiệt độ tại đó nhựa bắt đầu

chuyển sang trạng thái chảy nhớt.*

• Nhiệt độ gia công (T p) (T p – Temperature processing):

là nhiệt độ mà làm cả hỗn hợp nhựa chảy dẻo ra,

đáp ứng khả năng gia công và cho sản phẩm hoàn hảo nhất.*

• Nhiệt độ gia công lúc nào cũng lớn hơn nhiệt độ

nóng chảy.*

1

2.2 Phân loại nhựa

• Trong sản xuất nhựa phân thành 4 loại:

a Nhựa thông dụng

• Là loại nhựa được sử dụng số lượng lớn.

• Dùng nhiều trong những vật dụng thường ngày.

• Giá rẻ

• VD: PE, PP, PS, ABS, PVC, PET…

1

Một số loại nhựa kỹ thuật

c Nhựa kỹ thuật chuyên dụng

• Chỉ dùng với số lượng ít, trong một số lĩnh

vực riêng biệt Giá rất cao.

1

Poly Ester kết tinh dạng lỏng LCP

Poly Tetra Fluoro Ethylene PTFE

d Nhựa hỗn hợp

• Phối hợp tính năng ưu việt của các loại nhựa

và hạn chế những tính năng yếu kém của nó từng loại riêng lẻ.

• VD: PC/PET, PC/ABS, PA/PP,…

1

2.3 Giới thiệu một số loại nhựa thông

dụng

1

1 Cấu tạo, tính chất, ứng dụng của các loại

nhựa thông dụng (PE, PP, PVC, PS, ABS,

PMMA)

2 Cấu tạo, tính chất, ứng dụng của các loại

nhựa kỹ thuật (PA, PC, POM, PET, EVA, PTFE (Teflon))

1