CHƯƠNG 8 VẬT LIỆU CHẤT DẺO

Chất dẻo là tên gọi của một nhóm vật liệu chất hữu cơ (nhân tạo hoặc thiênnhiên), mà các cao phân tử polime-là thành phần chính của nó, có khả năng tạohình dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất và sau vẫn giữ nguyên được hìnhdạng đó. Thành phần của chất dẻo như sau: chất kết dính (polime), chất độn (bộtvô cơ hoặc hữu cơ, sợi vải, vẩy),
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 8 VẬT LIỆU CHẤT DẺOCHƯƠNG 8 VẬT LIỆU CHẤT DẺO NGUYÊN LIỆU CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHẤT DẺO8.1.Chất dẻo là tên gọi của một nhóm vật liệu chất hữu cơ (nhân t ạo hoặc thiênnhiên), mà các cao phân tử polime-là thành phần chính c ủa nó, có kh ả năng t ạohình dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất và sau vẫn gi ữ nguyên đ ược hìnhdạng đó. Thành phần của chất dẻo như sau: chất kết dính (polime), ch ất đ ộn (b ộtvô cơ hoặc hữu cơ, sợi vải, vẩy), chất hoá dẻo (để cải thiện cho khả năng t ạohình cho chất dẻo), chất rắn nhanh và chất tạo màu. Cấu trúc và tính ch ất c ủachất dẻo, ngoài polime còn phụ thuộc vào các cấu tử khác.Phân loại chất dẻo− Theo tính chất cơ lý: + Chất dẻo cứng: là vật liệu đàn hồi rắn, cấu trúc vô định hình. + Chất dẻo bán cứng là vật liệu đàn hồi rắn cấu trúc tinh thể. + Chất dẻo mềm là vật liệu mềm và đành hồi. + Chất đàn hồi.− Theo tính chất có liên quan đến nhiệt + Vật liệu dẻo nóng + Vật liệu cứng nóng8.1.1. Chất kết dính (polime)Chất kết dính (polime) sử dụng trong công nghiệp sản xuất chất d ẻo xây d ựngnhận được bằng phương pháp tổng hợp từ các chất đơn giản (đ ơn phân).Theo phương pháp sản xuất chúng được chia ra hai nhóm:− Nhóm A là những polime trùng hợp (polistiron, polietylen, poliizobutilen, poli metylmentarilat) chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp trùng h ợp chu ỗi.− Nhóm B là những polime (fenol - fomandehyt, motrevin - foman dehyt, epoxy, poliamit...) được sản xuất bằng phương pháp trùng ng ưng và trùng h ợp phân đoạn.− Theo cấu tạo bên trong polime đ ược phân ra: lo ại m ạch th ẳng và m ạch không gian (có liên kết lưới và liên kết ngang). Các cao phân t ử có cấu trúc mạch thẳng (polietilen, polivinylclorit, polistiron) b ị m ềm ra khi nung nóng và cứng rắn lại khi làm nguội. Đó là các ch ất d ẻo nóng. Lo ại polime này đều bị trương nở hoặc bị tan trong các dung môi khác nhau. Các cao phân t ử có cấu trúc mạng lưới không gian là những chất rắn dạng thu ỷ tinh, không tan và không chuyển thành trạng thái dẻo khi nung nóng. 1038.1.2. Chất độnChất độn thường ở dạng bột, sợi và vẩy. Chất độn dạng bột (bột th ạch anh, đáphấn, barit, hoạt thạch và các chất bột hữu cơ) tạo cho chất dẻo nhi ều tính ch ấtcó giá trị (bền nhiệt, bền axit,v.v...) và cũng có th ể nâng cao đ ộ c ứng, tăng đ ộ b ềnlâu, giảm giá thành. Chất độn đang dạng sợi (sợi amiăng, g ỗ thu ỷ tinh) đ ược s ửdụng khá rộng rãi, làm tăng cường độ, giảm độ giòn tăng đ ộ b ền nhi ệt và đ ộ b ềnva đập cho chất dẻo. Chất độn dạng vẩy (giấy, vải bông, v ải thu ỷ tinh, cactôngamiăng, dăm bào gỗ,...) cũng làm tăng cường độ chất dẻo.8.1.3. Chất hoá dẻoChất hoá dẻo lá những chất làm tăng tính d ẻo cho chất d ẻo. Chúng c ầnphải trơ về mặt hoá học, ít bay hơi và không đ ộc. Nh ững chất hoá d ẻo hay dùnglà axit zinkit, stearat nhôm v.v...8.1.4. Chất tạo màuChất tạo màu tạo cho chất dẻo màu sắc nhất định. Chúng cần phải ổn đ ịnh theothời gian, không biến màu dưới tác dụng của ánh sáng. Các chất t ạo màu th ườngdùng là các loại bột màu hữu cơ (nigrozin, crizoidin v.v...) và cả b ột màu vô c ơ(đất son, oxit chì, oxit crôm, untra marin,v.v...).8.1.5. Chất xúc tácChất xúc tác có tác dụng rút ngắn thời gian rắn chắc của ch ất dẻo, thí d ụ đ ối v ớifenol-femaldehyt người ta hay dùng vôi và urotropin.8.1.6. Chất ổn địnhChất ổn định có khả năng giữ cho cấu trúc và tính chất c ủa chất dẻo không b ịbiến đổi theo thời gian do tác dụng ngăn ng ừa sự hoá già s ớm d ưới s ự tác d ụngcủa ánh sáng mặt trời, oxy của không khí, nung nóng và các tác d ụng khác.8.1.7. Chất bôi trơnChất bôi trơn dùng để bôi khuôn làm cho ch ất d ẻo không b ị dính vàokhuôn, thí dụ như các chất stearin, axit oleic, v.v... Đ ể sản xu ất d ẻo x ốp, ng ười tacon sử dụng chất tạo rỗng, để tạo ra lỗ rỗng trong vật liệu. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LIỆU CHẤT DẺO8.2.Chất dẻo có nhiều tính chất quý báu, các chỉ tiêu cơ lý cao. Kh ối l ượng th ể tíchdao động trong khoảng 10-2200kg/m3, khối lượng riêng 0,9-2,2g/cm3. Chất dẻo cóchất độn dạng bột và dạng sợi cường đ ộ nén đ ạt đ ến 1200-2000kG/cm 2.Cường độ chịu uốn của chất dẻo có chất độn dạng vẩy đạt đ ến 1500kG/cm 2, có 104chất độn dạng sợi thuỷ tình dị hướng : 4800-9500kG/cm 2. Hệ số phẩm chất kếtcấu của chất dẻo lớn 2250kG/cm 2, trong khi đó thép là 127kG/cm 2, đura1613kG/cm2.Chất dẻo không bị ăn mòn. Nói chung nó bền với dung d ịch axit và ki ềm y ếu. Cómột số chất dẻo (thí dụ polyetilen, poliisobutilen, polistiron, polivinyl clorit) th ậmchí còn bền với cả dung dịch axit, muối và ki ềm đ ặc. Vì vậy ch ất d ẻo đ ược s ửdụng rộng rãi trong xây dựng các xí nghi ệp hoá chất, hệ th ống thoát n ước và b ảovệ điện.Chất dẻo, bình thường là vật liệu dẫn nhiệt kém ( λ= 0,28-0,65kcal/m.oC.h). Chấtdẻo ...