Bài giảng vật liệu học - Chương 4: Cấu trúc vật liệu hữu cơ (Polyme)

Bài giảng vật liệu học - Chương 4: Cấu trúc vật liệu hữu cơ (Polyme)

Mô tả cơ bản về tài liệu:

Polyme là một hợp chất gồm các phân tử được hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một nhóm nguyên tử (monome) liên kết với nhau với số lượng khá lớn

Nội dung trích xuất từ tài liệu:

Bài giảng vật liệu học - Chương 4: Cấu trúc vật liệu hữu cơ (Polyme)VẬT LIỆU HỌCTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 1 Chương 4Cấu trúc vật liệu hữu cơ (Polyme) 4.1.Khái niệm chung 4.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 2 4.1.Khái niệm chung4.1.1.Hợp chất cao phân tử4.1.2.Các chất phụ giaTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 3 4.1.1.Hợp chất cao phân tử Định nghĩa• Tiếng Hylạp : mer : me - hợp phần Poly : nhiều  Polyme : nhiều me Monome : một meTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 4 •Ví dụ : Polyetylen (PE) me H H H H H H H H H H - C – C- C – C- C – C- C – C- C – C- H H H H H H H H H H H H- C – C- H H Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 5• Polyvinyl clorit (PVC) H H - C – C- H Cl Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 6• Polypropylen (PP) H H - C – C- H CH3Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 7• Định nghĩa: Polyme là một hợp chất gồm các phân tử được hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một nhóm nguyên tử (monome) liên kết với nhau với số lượng khá lớnTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 8Phân loại• Theo nguồn gốc : -Polyme thiên nhiên -Polyme tổng hợp• Theo cấu trúc : Mạch thẳng, mạch nhánh, mạng lưới, không gian• Theo tính chịu nhiệt -Polyme nhiệt dẻo -Polyme nhiệt rắn• Theo lĩnh vực ứng dụng Chất dẻo, sợi, cao su, sơn và keo Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 9 Polyme tự nhiên• Sợi cellulose có trong bông, sợi gai, gỗ → Làm quần áo• Sợi cellulose có trong động vật (da động vật, tơ tằm) → Làm giày, áo quần Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 10  Polyme nhân tạo (polyme tổng hơp)• Trùng hợp : Phản ứng tạo polyme từ monome ban đầu qua nhiều lần kết hợp theo cơ chế p/u dây chuyền và không tạo thành sản phẩm phụ đơn phân tử nào H Hn(CH2=CH2) → -(CH2-CH2)n- → -C–C- H H n Etylen Polyetylen Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 11•Trùng ngưng :kêt hợp 2 nhóm chức+Tách ra chất thấp phân tử. Điamin hexametylen & Axit adip→Nylon 6.6 H H O O N -(CH2)6 - N- + OH- C - (CH2)4 - C -OH H H O O - N -(CH2)6 - N- C - (CH2)4 - C - + nH2O n H Tháng 02.2006 H TS. Hà Văn Hồng 12 4.1.2.Các chất phụ giaVật liệu = Hạt nhựa + Chất phụ gia + Chất gia cường• Hạt nhựa Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 13• Chất độn -Mục đích :Giá thành -Mùn cưa, đất sét, bột nhẹ…Kích thước ~ 10nm• Chất hóa dẻo -Mục đích : Xen kẽ giữa các mạch  Khoảng cách  Lực liện kết  Tính dẻo -Các este: phtalat, adipat, sebacat Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 14• Chất ổn định -Làm chậm quá trình phân hủy (lão hóa) -Muội than• Chất tạo màu -Tạo màu sắc -Thuốc nhuộm -Bột màu vô cơ Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 15• Chất chống cháy -Cơ chế Ức chế p/ư oxy hóa Tạo P/ư thu nhiết Tạo màng trên bề mặt -Các chất : Cl  Polyvinylclorit F  Polytetra fluoroetylenTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 16• Các chất tăng cường -Sợi thủy tinh  Độ bền -Sợi graphit  Độ bền -Sợi polyamit thơm (Kelva)  Độ bền -Mica  Cách điện, bền hóa, bền nhiệt -Amian  Ma sát -Bột graphit  Bôi trơnTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 17 4.2.Cấu trúc & liên kết trong vật liệu polyme4.2.1.Phân tử hydrocacbon4.2.2.Phân tử polyme4.2.3.Cấu trúc mạch polyme4.2.4.Cấu trúc tinh thể polymeTháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 18 4.2.1.Phân tử hydrocacbon Metan CH4 H-C : góp chung 1e => Liên kết cộng hóa trị (Liên kết đơn) H H-C-H H Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 19• Liên kết C: 1S +3P → Lai hóa SP3: 4 Liên kết C-H: 4 SP3 + 4 ngtử H  Liên kết σ• Cấu hình:Tứ diện tam giác đều Tháng 02.2006 TS. Hà Văn Hồng 20 ...