Hóa học hóa lý polymer (TS. Nguyễn Quang Khuyến) - Chương 7

Chương 7: Dung dịch polymer - Sự tác dụng tương hỗ của các polymer với các chất lỏng thấp phân tử dẫn đến sự trương và hòa tan của polymer trong nó, có ý nghĩa thực tế rất lớn trong quá trình gia công polymer cũng như trong quá trình sử dụng vật liệu polymer.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa học hóa lý polymer (TS. Nguyễn Quang Khuyến) - Chương 7 Chương 7 DUNG DỊCH POLYMER Dr. Nguyen Quang Khuyen nqkhuyen@yahoo.com 605002 Dung dịch polymer12/23/2010 1 7.1 Khaùi nieäm chung veà dung dòch polymer7.1.1 Khaùi nieämSöï taùc duïng töông hoã cuûa caùc polymer vôùi caùc chaát loûngthaáp phaân töû daãn ñeán söï tröông vaø hoøa tan cuûa polymertrong noù, coù yù nghóa thöïc teá raát lôùn trong quaù trình gia coângpolymer cuõng nhö trong quaù trình söû duïng vaät lieäu polymer.Chaúng haïn nhö sôïi toång hôïp vaø maøng moûng thu ñöôïc töødung dòch. Quaù trình hoùa deûo cuõng döïa treân cô sôû cuûa vieäctröông polymer trong caùc chaát hoùa deûo. Sôn keo cuõng laønhöõng dung dòch polymer.Trong quaù trình söû duïng saûn phaåm khi saûn phaåm luoân phaûitieáp xuùc vôùi dung moâi, dung dòch thaáp phaân töû, neân vieäc tìmhieåu veà dung dòch veà polymer laø raát caàn thieát. 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 27.1.2 khaùi nieäm veà söï hoaø tanSöï hoøa tan : Đoù laø tröôøng hôïp rieâng veà söï phaân boá (phaântaùn) cuûa moät caáu töû naøy vaøo moät caáu töû khaùc (hay moätthaønh phaàn vaøo thaønh phaàn khaùc). Heä thoáng nhieàu caáu töû,maø trong ñoù caùc caáu töû ôû traïng thaùi phaân taùn, ñöôïc goïi laø heäphaân taùn.Möùc ñoä chia nhoû cuûa caùc caáu töû goïi laø möùc ñoä phaân taùn.Tuøy thuoäc vaøo möùc ñoä phaân taùn, caùc heä thoáng phaân taùnñöôïc chia thaønh caùc loaïi sau : gel, heä keo, dung dòch thaät.Dung dòch thaät laø nhöõng heä thoáng phaân taùn, maø trong ñoù caùccaáu töû phaân taùn cho ñeán taän phaân töû, nguyeân töû hoaëc ion. 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 3 7.2 Heä polymer – chaát loûng thaáp phaân töû7.2.1 Dung dòch thaätDung dòch thaät laø moät heä thoáng phaân taùn phaân töû, noù ñöôïcñaëc tröng baèng nhöõng ñaëc ñieåm sau:•Toàn taïi aùi löïc giöõa caùc phaân töû, nhöõng chaát phaân cöïc thì deãphaân taùn vaøo nhau.•Quaù trình taïo thaønh dung dòch thaät laø quaù trình töï xaûy ra,khoâng caàn ngoaïi löïc taùc duïng.•Noàng ñoä cuûa dung dòch khoâng thay ñoåi theo thôøi gian, khiñieàu kieän beân ngoaøi (t0C,p) khoâng thay ñoåi.•Dung dòch thaät laø moät heä thoáng ñoàng theå (chæ coù moät pha).•Beàn nhieät ñoäng hoïc (caùc heä keo khoâng beàn veà nhieät ñoäng). 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 47.2.1 Dung dòch thaät (TT)•Caùc thoâng soá nhieät ñoäng khoâng ñoåi khi ñieàu kieän beân ngoaøikhoâng thay ñoåi.•Caùc dung dòch polymer laø dung dòch thaät khi tan hoaøn toaøntrong dung moâi vaø ñaùp öùng caùc ñieàu kieän treân. Hoaëc ôû traïngthaùi gel khi tröông trong dung moâi. 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 57.2.2 Hoøa tan vaø tröông cuûa cuûa polymerCuõng nhö hôïp chaát thaáp phaân töû, polymer khoâng hoøa tantrong taát caû caùc chaát loûng, moät soá chaát loûng ñöôïc goïi laø‘’dung moâi toát’’ cho polymer, thì polymer seõ tan töï nhieân.Tuy nhieân polymer coù theå khoâng tan trong moät soá dung moâi‘’ dung moâi xaáu’’.Do nguyeân nhaân do polymer coù theå töông taùc vôùi nhöõngdung moâi nhaát ñònh vaø coù theå khoâng töông taùc vôùi caùc dungmoâi khaùc. Coù theå ban ñaàu chuùng taïo thaønh moät dung dòchthaät nhöng sau moät thôøi gian thì coù theå trôû thaønh moät heä keo,khoâng beàn vöõng veà maët nhieät ñoäng. 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 67.2.2 Hoøa tan vaø tröông cuûa cuûa polymer (tt)Tuy taïo thaønh dung dòch thaät nhöng dung dòch polymer coùnhöõng ñaëc tröng rieâng cuûa noù nhö tröông khi tan, ñoä nhôùtcao. khueách taùn chaäm vaø khoâng theå ñi qua maøng baùn thaámdo kích thöôùc maïch phaân töû lôùn hôn raát nhieàu so vôùi kíchthöôùc chaát thaáp phaân töû.Söï tröông khoâng chæ laø vieäc dung moâi chen vaøo caùc giöõa theåtích polymer maø coøn laø hieân töôïng laáp ñaày caùc loã troáng, caùcmao quaûn polymer bôûi dung moâi, hieän töôïng haáp phuï chaátloûng cuûa chaát raén xoáp. 605002 Dung dịch polymer 12/23/2010 77.2.3 Tröông khoâng giôùi haïnKhi söï tröông chuyeån qua traïng thaùi hoøa tan hoaøn toaøn, gioángnhö hieän töôïng hoøa tan hoaøn toaøn cuûa chaát thaáp röôïu – nöôùc.Söï khaùc bieät laø caàn thôøi gian daøi ñeå dung moâi ñi vaøo polymer vaølaøm thay ñoåi daàn ñoä linh ñoäng cuûa maïch phaân töû, do ñoù caùcpolymer khoâng theå hoøa tan ngay ñöôïc maø qua moät quaù trình haápthuï moät löôïng dung mo ...