Hóa học hóa lý polymer (TS. Nguyễn Quang Khuyến) - Chương 8

Chương 8: Độ bền polymer- Theo nghĩa rộng, độ bền là tính chất vật thể chống lại sự hủy họai xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực. Ví dụ : Nhờ polymer dưới tác dụng của các lực về điện thì gọi là độ bền điện, còn dưới tác dụng cơ học thì gọi là độ bền cơ học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa học hóa lý polymer (TS. Nguyễn Quang Khuyến) - Chương 8 Chương 8 ĐỘ BỀN POLYMER Ph.D. Nguyen Quang Khuyen nqkhuyen@yahoo.com 605002 Độ bền polymer12/23/2010 1 8.1 Khaùi nieäm ñoä beàn cuûa polymerTheo nghóa roäng, ñoä beàn laø tính chaát vaät theå choáng laïi söïhuûy hoaïi xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc.Ví duï : Nhö polymer döôùi taùc duïng cuûa caùc löïc veà ñieän thìgoïi laø ñoä beàn ñieän, coøn döôùi taùc duïng cô hoïc thì goïi laø ñoäbeàn cô hoïc.Ñoä beàn cuûa moät saûn phaåm laøm baèng vaät lieäu polymer phuïthuoäc raát nhieàu vaøo yeáu toá kyõ thuaät ( cheá ñoä truøng hôïp hayña tuï, baûn chaát xuùc taùc, tyû leä caùc caáu töû trong hoãn hôïp, chaátkhôûi ñaàu, chaát khôi maøo, chaát haõm, chaát ñieàu chænh) vaøphöông phaùp gia coâng saûn phaåm ( eùp phun, eùp ñuùc, keùo…)keát caáu hình daïng cuûa saûn phaåm. 605002 Độ bền polymer 12/23/2010 2 8.1 Khaùi nieäm ñoä beàn cuûa polymer (tt)Muoán thieát keá caùc saûn phaåm laøm baèng vaät lieäu polymer caànphaûi bieát kyõ caùc tính chaát cô hoïc ñaëc bieät cuûa chuùng vaø moáilieân quan cuûa caùc tính chaát ñoù vôùi caáu truùc hoùa hoïc hay loaïipolymer. Khi ñoù caàn löu yù raèng : ñoä beàn cuøng moät loaïipolymer coù theå khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo traïng thaùi maøpolymer toàn taïi. Ñoä beàn cuûa poly metyl metacrylat ôû traïngthaùi thuûy tinh cao hôn so vôùi khi noù chaûy meàm do ñun noùng.Xuaát phaùt töø quan ñieåm khaûo saùt ñoä beàn cuûa polymer, toátnhaát neân phaân bieät caùc traïng thaùi caáu truùc – cô hoïc sau ñaây:loûng meàm cao vaø raén 605002 Độ bền polymer 12/23/2010 3 8.2 Nhöõng thoâng soá cô baûn veà ñoä beàn vaø phöông phaùp ñaùnh giaù chuùngÑoä beàn – tính chaát vaät theå, ñaëc tröng cho khaû naêng choánglaïi söï phaù hoaïi döôùi taùc duïng cuûa caùc löïc cô hoïc. Tính chaátñoù ñöôïc ñaùnh giaù veà löôïng. Ngöôøi ta ñöa ra moät soá thoâng soáñeå ñaùnh giaù veà löôïng. Moät trong nhöõng thoâng soá ñoù laø giaùtrò öùng suaát, trong nhöõng ñieàu kieän ñaõ cho maãu bò phaù hoaïi ôûgía trò ñoù.Chuùng ta coù ñaïi löôïng giôùi haïn beàn : söï phaù hoaïi coù theå xaûyra khoâng nhöõng döôùi taùc duïng cuûa öùng suaát lôùn maø caû öùngsuaát beù tuøy thuoäc vaøo thôøi gian taùc duïng. Tuy nhieân caùchdieãn ñaït ñoù mang tính chaát lòch söû vaø vaãn ñöôïc söû duïng phoåbieán roäng raõi ). Giôùi haïn beàn coù theå ñöôïc xaùc ñònh ôû caùc loaïibieán daïng khaùc nhau : keùo, neùn, uoán… 605002 Độ bền polymer 12/23/2010 4 8.2 Nhöõng thoâng soá cô baûn veà ñoä beàn vaø phöông phaùp ñaùnh giaù chuùng (tt)Cuøng vôùi caùc tính chaát cuûa polymer, giôùi haïn beàn phuï thuoäcvaøo nhieät ñoä vaø thôøi gian taùc duïng löïc cuûa löïc bieán daïng,nghóa laø phuï thuoäc vaøo toác ñoä bieán daïng. Vì theá cho neân khiso saùng ñoä beàn cuûa caùc polymer khaùc nhau theo caùc giaù tròcuûa giôùi haïn beàn, caàn phaûi tieán haønh xaùc ñònh laïi ñaïi löôïngñoù ôû nhöõng giaù trò ñoàng nhaát veà nhieät ñoä vaø toác ñoä bieándaïng.Thoâng soá tieáp theo veà ñoä beàn la giaù trò bieán daïng cöïc ñaïiphaùt trieån ñeán thôøi ñieåm ñöùt vaø ñöôïc goïi laø ñoä bieán daïngcöïc ñaïi töông ñoái (ñ ). 605002 Độ bền polymer 12/23/2010 5 8.2 Nhöõng thoâng soá cô baûn veà ñoä beàn vaø phöông phaùp ñaùnh giaù chuùng (tt)ÔÛ nhöõng giaù trò cho tröôùc ñ (hay ñ) thôøi gian taùc duïng cuûa löïcgaây neân bieán daïng (trong thôøi gian ñoù xaûy ra söï phaù huyû maãu)khoâng theå tuøy tieän.Bôûi vaäy, ñoä beàn cuõng coù theå ñaëc tröng baèng ñoä beàn laâu ñ thôøigian keå töø luùc baét ñaàu taùc duïng löïc gaây neân bieán daïng ñeán khimaãu bò taùch töøng phaàn. Ñoä beàn laâu thöôøng ñöôïc xaùc ñònh ôû giaùtrò öùng suaát gaây neân bieán daïng khoâng ñoåi  = const.Neáu ñieàu kieän ñoù khoâng ñöôïc chaáp haønh thì ñaëc tröng cuûa ñoäbeàn theo thôøi gian ñöôïc goïi laø meät moûi tónh hoïc. Ñaëc tröng cuûañoä beàn theo thôøi gian ( hay laø söï phuï thuoäc cuûa ñoä beàn theo thôøigian ) ôû ñieàu kieän taûi troïng ñoäng thì goïi laø meät moûi ñoäng hoïc. 605002 Độ bền polymer 12/23/2010 6 Kết luận Ñoä beàn cuûa vaät lieäu polymer mang ñaëc tröng thôøi gian.Vì vaäy nhö nhöõng khaùi nieäm nhö giôùi haïng beàn, öùng suaátñöùt …cuõng mang tính chaát quy öôùc. Khoâng neân phaùt trieånquyeát ñoaùn veà söùc chòu taûi tr ...