Ch8 polymer

6
119 Ch¬ng 8 vËt liÖu h÷u c¬ §Þnh nghÜa: lμ hîp chÊt gåm c¸c ph©n tö ®îc h×nh thμnh do sù lÆp l¹i nhiÒu lÇn cña mét hay nhiÒu lo¹i nguyªn tö hay mét nhãm nguyªn tö (®¬n vÞ cÊu t¹o = monome) liªn kÕt víi nhau víi sè lîng kh¸ lín ®Ó t¹o nªn mét lo¹t tÝnh chÊt mμ nh÷ng tÝnh chÊt nμy thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ khi lÊy ®i hoÆc thªm vμo mét vμi ®¬n vÞ cÊu t¹o. Ph©n lo¹i Theo nguån gèc h×nh thμnh: Polyme thiªn nhiªn, polyme tæng hîp . Polyme thiªn nhiªn: nguån gèc thùc vËt, ®éng vËt: xenlulo, cao su, Protein . Polyme tæng hîp: Ph¶n øng trïng hîp, trïng ngng: Polyolefin, Polyamit, nhùa phªnol fomadehit. Theo cÊu tróc: a- th¼ng b- nh¸nh c- líi . Polyme m¹ch th¼ng Polyetylen, PolyvinyRelorit, Polystyren. . Polyme m¹ch nh¸nh c¸c nh¸nh xem nhmé phÇn cña ph©n tö t¹o b»ng tõ c¸c ph¶nøng phô trong qu¸ tr×nh tæng hîp polyme cã m¹ch nh¸nh sù s¾p xÕp Ýt chÆt chÏ dÉn ®Õn tû träng cña polyme gi¶m . Polyme m¹ch líi c¸c m¹ch c¹nh nhau ®îc nèi víp nhau b»ng c¸c liªn kÕt céng ho¸ trÞ c¸c líi naú thêng ®îc h×nh thμnh nhê cho thªm vμo c¸c nguyªn tö, ph©n tö t¹o liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ víi m¹ch chÝnh. Cao su m¹ng líi t¹o thμnh do qu¸ tr×nh lu ho¸ . Polyme kh«ng gian c¸c monome cã ba nhãm ho¹t ®éng t¹o nªn polyme kh«ng gian ba chiÒu. Thùc tÕ c¸c polyme m¹ng líi dμy ®Æc cã thÓ coi lμ polyme kh«ng gian: Nhùa epoxy, nhùa phenolfomadehyt. Chó ý: mét polyme kh«ng thÓ thuÇn nhÊt mét lo¹i cÊu tróc vÝ dô polyme m¹ch th¼ng cã thÓ vÉn gåm cã cÊu tróc m¹ch nh¸nh vμ m¹ch líi nhng m¹ch th¼ng chiÕm ®a sè §Æc ®iÓm: polyme nhÑ, bÒn nªn ®é bÒn riªng lín, chÞu ¨n mßn tèt HÇu nhkh«ng dÉn nhiÖt, kh«ng dÉn ®iÖn. Ph©n lo¹i theo tÝnh chÞu nhiÖt: Polyme nhiÖt dÎo (thermoplastic): thêng lμ c¸c polyme m¹ch th¼ng, ë nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh díi t¸c dông cña lùc c¸c phÇn tö cã thÓ trît lªn nhau cã nghÜa lμ vËt liªô cã thÓ dÎo, ch¶y, nhng ë nhiÖt ®é thÊp h¬n nã l¹i r¾n trë l¹i. Gäi lμ polyme nhiÖt dÎo v× nhiÖt ®é cμng t¨ng th× tÝnh dÎo cμng t¨ng. Polyme nhiÖt dÎo lμ lo¹i polyme cã gi¸ trÞ th¬ng m¹i quan träng nhÊt Polyme nhiÖt r¾n (thermoset): lμ c¸c polyme hay oligome (polyme cã khèi lîg ph©n tö kh«ng cao l¾m) chóng thêng cã cÊu tróc kh«ng gian. §îc chÕ t¹o tõ c¸c polyme m¹ch th¼ng, hoÆc nh¸nh bÐ nÊu ch¶y+cho thªm vμo c¸c chÊt ®ãng r¾n t¹o h×nh díi t¸c dông xóc t¸c cña c¸c chÊt ®ãng r¾nchuyÓn thμnh m¹ch kh«ng gian kh«ng thuËn nghÞch

Transcript of Ch8 polymer

Page 1: Ch8 polymer

119 Ch−¬ng 8

vËt liÖu h÷u c¬ §Þnh nghÜa: lµ hîp chÊt gåm c¸c ph©n tö ®−îc h×nh thµnh do sù lÆp l¹i nhiÒu lÇn cña mét hay nhiÒu lo¹i nguyªn tö hay mét nhãm nguyªn tö (®¬n vÞ cÊu t¹o = monome) liªn kÕt víi nhau víi sè l−îng kh¸ lín ®Ó t¹o nªn mét lo¹t tÝnh chÊt mµ nh÷ng tÝnh chÊt nµy thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ khi lÊy ®i hoÆc thªm vµo mét vµi ®¬n vÞ cÊu t¹o. Ph©n lo¹i Theo nguån gèc h×nh thµnh: Polyme thiªn nhiªn, polyme tæng hîp . Polyme thiªn nhiªn: nguån gèc thùc vËt, ®éng vËt: xenlulo, cao su, Protein . Polyme tæng hîp: Ph¶n øng trïng hîp, trïng ng−ng: Polyolefin, Polyamit, nhùa phªnol fomadehit. Theo cÊu tróc: a- th¼ng b- nh¸nh c- l−íi . Polyme m¹ch th¼ng Polyetylen, PolyvinyRelorit, Polystyren. . Polyme m¹ch nh¸nh c¸c nh¸nh xem nh− mé phÇn cña ph©n tö t¹o b»ng tõ c¸c ph¶nøng phô trong qu¸ tr×nh tæng hîp polyme cã m¹ch nh¸nh sù s¾p xÕp Ýt chÆt chÏ dÉn ®Õn tû träng cña polyme gi¶m . Polyme m¹ch l−íi c¸c m¹ch c¹nh nhau ®−îc nèi víp nhau b»ng c¸c liªn kÕt céng ho¸ trÞ c¸c l−íi naú th−êng ®−îc h×nh thµnh nhê cho thªm vµo c¸c nguyªn tö, ph©n tö t¹o liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ víi m¹ch chÝnh. Cao su m¹ng l−íi t¹o thµnh do qu¸ tr×nh l−u ho¸ . Polyme kh«ng gian c¸c monome cã ba nhãm ho¹t ®éng t¹o nªn polyme kh«ng gian ba chiÒu. Thùc tÕ c¸c polyme m¹ng l−íi dµy ®Æc cã thÓ coi lµ polyme kh«ng gian: Nhùa epoxy, nhùa phenolfomadehyt. Chó ý: mét polyme kh«ng thÓ thuÇn nhÊt mét lo¹i cÊu tróc vÝ dô polyme m¹ch th¼ng cã thÓ vÉn gåm cã cÊu tróc m¹ch nh¸nh vµ m¹ch l−íi nh−ng m¹ch th¼ng chiÕm ®a sè §Æc ®iÓm: polyme nhÑ, bÒn nªn ®é bÒn riªng lín, chÞu ¨n mßn tèt HÇu nh− kh«ng dÉn nhiÖt, kh«ng dÉn ®iÖn. Ph©n lo¹i theo tÝnh chÞu nhiÖt: Polyme nhiÖt dÎo (thermoplastic): th−êng lµ c¸c polyme m¹ch th¼ng, ë nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh d−íi t¸c dông cña lùc c¸c phÇn tö cã thÓ tr−ît lªn nhau cã nghÜa lµ vËt liªô cã thÓ dÎo, ch¶y, nh−ng ë nhiÖt ®é thÊp h¬n nã l¹i r¾n trë l¹i. Gäi lµ polyme nhiÖt dÎo v× nhiÖt ®é cµng t¨ng th× tÝnh dÎo cµng t¨ng. Polyme nhiÖt dÎo lµ lo¹i polyme cã gi¸ trÞ th−¬ng m¹i quan träng nhÊt Polyme nhiÖt r¾n (thermoset): lµ c¸c polyme hay oligome (polyme cã khèi l−îg ph©n tö kh«ng cao l¾m) chóng th−êng cã cÊu tróc kh«ng gian. §−îc chÕ t¹o tõ c¸c polyme m¹ch th¼ng, hoÆc nh¸nh bÐ nÊu ch¶y+cho thªm vµo c¸c chÊt ®ãng r¾n →t¹o h×nh d−íi t¸c dông xóc t¸c cña c¸c chÊt ®ãng r¾n→ chuyÓn thµnh m¹ch kh«ng gian kh«ng thuËn nghÞch

Page 2: Ch8 polymer

120

R + CH2=CH

X

R - CH2- CH

X

Kh¸c polyme nhiÖt dÎo, polyme nhiÖt r¾n ë nhiÖt ®é cao kh«ng bÞ ch¶y mÒm vµ kh«ng hoµ tan vµo dung m«i thµnh polyme nhiÖt r¾n, kh«ng cã kh¶ n¨ng t¸i sinh Ph©n lo¹i theo lÜnh vùc ¸p dông: chÊt dÎo, sîi, cao su, s¬n, keo tÝnh chÊt vµ ¸p dông sÏ ®−îc tr×nh bµy sau.

8.1. §Æc ®iÓm cña vËt liÖu h÷u c¬

8.1.1. H×nh thµnh vËt liÖu polyme

Nguyªn vËt liÖu ban ®Çu cho vËt liÖu polyme Ngµy nay C«ng nghiÖp ho¸ dÇu cung cÊp nguyªn liÖu s¶n xuÊt ra c¸c polyme do ®ã ho¸ dÇu→↑ c«ng nghiÖp polyme→ kÝch thÝch c«ng nghiÖp ho¸ dÇu Ba ph−¬ng ph¸p chÝnh ®Ó s¶n xuÊt c¸c hîp chÊt trung gian nµy: . T¸ch c¸cbua hydro riªng biÖt trong dÇu má sau ®ã chuyÓn thµnh c¸c hîp chÊt cÇn thiÕt: n-butan = butaduen vµ xyclohexan b»ng monome nylon . T¸ch c¸c olefin cña qu¸ trÝnh cracking → hydro cacbon m¹ch th¼ng . T¹o c¸c hîp chÊt th¬m: Benzen b»ng qu¸ tr×nh platforming→ hydro cacbon th¬m c¸c hîp chÊt trung gian t¹o b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p trªn→ oxy ho¸, halogen ho¸, hydrat ho¸.. → hîp chÊt kh¸c. C¸c ph−¬ng ph¸p tæng hîp polyme I. Ph−¬ng ph¸p trïng hîp: C¸c monome dïng ®Ó trïng hîp lµ c¸c hîp chÊt ®¬n gi¶n cã khèi l−îng ph©n tö thÇp, cã chøa c¸c nèi ®«i vÝ dô n(CH2=CH2) CH2=CH2 → -CH2-CH2- §a sè polyme nhiÖt dÎo trïng hîp theo ph−¬ng ph¸p nµy etylen PE vinylclorit PVC §Ó trïng hîp ph¶i cã c¸c t¸c nh©n: tia giµu n¨ng l−îng, nhiÖt hoÆc dïng chÊt khëi t¹o c¬ chÕ trïng hîp dïng chÊt khëi t¹o qua ba giai ®o¹n: . Khëi ®Çu: t¹o c¸c gèc tù do cña beroxytbenzoil: = 2R c¸c gèc tù do (R ) kÕt hîp víi monome t¹o gèc tù do míi: = R míi . Giai ®o¹n ph¸t triÓn C¸c gèc tù do h×nh thµnh ë giai ®o¹n më ®Çu tiÕp tôc ph¶n øng víi c¸c monome t¹o ra c¸c gèc tù do míi cã m¹ch dµi h¬n vµ ®é ho¹t ®éng ho¸ häc t−¬ng tù ph¶n øng lÆp l¹i hµng ngµn lÇn trong vµi gi©y do ®ã sè monome tham gia vµo mét gèc cao ph©n tö phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn ph¶n øng vµ yªu cÇu ®èi víi s¶n phÈm. . Giai ®o¹n kÕt thóc cã nhiÒu c¸ch kÕt thóc VÝ dô: kÕt hîp hai gèc tù do ®ang ph¸t triÓn thµnh mét ph©n tö polyme

H H

C = C

H Cl

H H

-C - C-

H Cl

H H

-C - C-

H Cl

H H

-C - C-

H Cl

H H

C = C

H H

H H

-C - C-

H H

H H

-C - C-

H H

H H

-C - C-

H H

C6H5-C-O-O-C-C6H5

O O

C6H5-C- O + C6H5+CO2

O

R - CH2- CH + X

R - CH2- CH

X

R - CH2- CH

X

-CH- CH2-R X

Page 3: Ch8 polymer

121 Ph¶n øng chuyÓn m¹ch víi mét chÊt biÕn ®æi cã thÓ lµ dung m«i, chÊt æn ®Þnh, hoÆc chÊt ®iÒu hoµ khèi l−îng ph©n tö: VÝ dô dïng chÊt ®iÒu hoµ m¹ch RY Trong ph¶n øng nµy m¹ch cao ph©n tö ngõng ph¸t triÓn (®iÒu hoµ m¹ch) nh−ng kh«ng lµm gi¶m nång ®é cña gèc tù do do ®ã vËn tèc trïng hîp kh«ng gi¶m II. Ph¶n øng trïng ng−ng Kh¸c ph¶n øng trïng hîp x¶y ra ë nèi ®«i cña monome (t¸ch c¸c liªn kÕt ®«i), ph¶n øng trïng ng−ng x¶y ra gi÷a c¸c nhãm chøc kh¸c nhau cña monome. VÝ dô sx polyeste tõ diaxit vµ diol: HOOCR1COOH + HOR2OH → HOOCR1COOR2OH + H2O

HOOCR1COOR2OH + HOOCR1COOH→HOOCR1COOR2OOCR1COOH+H2O

nh− vËy mét nhãm axit ph¶n øng víi mét nhãm hydroxyl t¹o liªn kÕt este víi s¶n phÈm phô lµ n−íc. Ph©n tö t¹o thµnh vÉn cã hai nhãm chøc -OH vµ -H ë cuèi m¹ch. Chóng l¹i ph¶n øng tiÕp cho ®Õn khi ®¹t khèi l−îng ph©n tö cÇn thiÕt [-OC-R1-CO-O-R2-O]n Polyeste m¹ch th¼ng Polyamit (nylon) ®−îc s¶n xuÊt b»ng ph−¬ng ph¸p trïng ng−ng diamin vµ diaxit [-NH-R1-NH-CO-R2-CO-]n Dïng chÊt xóc t¸c (kiÒm hoÆc axit) cuèi ph¶n øng dïng ch©n kh«ng ®Ó t¸ch n−íc vµ c¸c s¶n phÈm phô cã khèi l−îng ph©n tö thÊp. Kh¸c ph¶n øng trïng hîp x¶y ra nhanh (vµi gi©y) ph¶n øng trïng ng−ng x¶y ra tõng bËc thêi gian dµi. 8.1.2. Ph©n tö Polyme Ph©n tö Polyme lµ khæng lå cßn gäi lµ cao ph©n tö. Nãi chung gåm cã m¹ch chÝnh gåm c¸c nguyªn tö cacbon hai ho¸ trÞ liªn kÕt víi hai nguyªn tö cacbon bªn c¹nh, cßn hai ho¸ trÞ cßn l¹i cã thÓ liªn kÕt víi nguyªn tö hoÆc nhãm nguyªn tö t¹o thµnh c¸c nh¸nh bªn cña m¹ch VÝ dô Polyetylen [C2H4]n PE PVC PP ®¬n vÞ cÊu tróc b»ng m¾t xÝch = mét ®¬n vÞ cÊu tróc C2H4 thùc tÕ gãc liªn kÕt gi÷a c¸c nguyªn tö cacbon kh«ng ph¶i lµ 180o mµ lµ 109o do ®ã kho¶ng c¸ch hai nguyªn tö cacbon lµ 0,154nm ®¬n gi¶n tõ ®©y chØ vÏ th¼ng mét nguyªn tö H ®−îc thay b»ng nguyªn tö Cl Polyvinylclorit =PVC. Thay mét nguyªn tö H b»ng nhãm metyl (CH3) Polypropylen= PP TÊt c¶ c¸c m¾t xÝch gièng ngau nh− trong PVC, PP, PE gäi lµ homopolyme. Thùc tÕ ®Ó thay ®æi tÝnh chÊt cña polyme ng−êi ta cã thÓ trïng hîp hai hay nhiÒu monome s¶n phÈm ®−îc gäi lµ copolyme (polyme ®ång trïng hîp).

-C-C-C-C-C-

H H

-C - C-

H Cl

H H

-C - C-

H Cl

H H

-C - C-

H CH3

H H

-C - C-

H CH3

H H

-C - C-

H H

H H

-C - C-

H H

R - CH2- CH X

+ RY

R - CH2- CH

X

-Y+ R

Page 4: Ch8 polymer

122 C¸c monome ®Ò cËp trªn cã hai kh¶ n¨ng ph¶n øng ë hai ®Çu gäi lµ monome hai chøc chóng cã thÓ nèi víi hai monome thµnh polyme m¹ch dµi. Cßn cã lo¹i monome ®a chøc (h¬n hai chøc) chóng cã thÓ nèi víi ba monome kh¸c t¹o polyme kh«ng gian. 8.1.3. Khèi l−îng ph©n tö vµ sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö Khèi l−îng ph©n tö cµng lín th× ®é ch¶y cña polyme cµng gi¶m vµ ®é bÒn ®é nhít cµng t¨ng. Khèi l−îng ph©n tö cña mét polyme rÊt kh¸c nhau ®Ó ®Æc tr−ng cho sù

ph©n t¸n khèi l−îng ph©n tö ng−êi ta ®−a ra sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö K:

n

W

MM

K =

Trong ®ã : ∑ ∑==G

MgMWM ii

iiW , Wi lµ tû lÖ khèi l−îng cña c¸c ph©n tö cã cïng khèi

l−îng Mi G lµ tæng khèi l−îng kh¶o s¸t, gi lµ khèi l−îng cña polyme cã cïng ph©n tö l−îng Mi Mw trung b×nh mol theo tû lÖ träng l−îng Mw= Σ(tæng khèi l−îng ph©n tö cïng kÝch th−íc).(khèi l−îng mét ph©n tö) khèi l−îng tæng céng

Mn=Σ XiMi= N

Mn ii∑ trong ®ã Nni lµ tû lÖ sè ph©n tö cã cïng khèi l−îng Mi

Mn khèi l−îng trung b×nh mol theo ph©n tö Mn = khèi l−îng tæng céng tæng sè ph©n tö K=1 khèi l−îng ph©n tö ®ång nhÊt lý t−ëng hiÕm gÆp K≤5 Sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö hÑp 5<K<20 Sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö trung b×nh K>20 Sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö réng. polyme cã sù ph©n bè khèi l−îng ph©n tö hÑp dÔ gia c«ng vµ c¬ lý tÝnh tèt h¬n. VÝ dô hai mÉu polyme P1 cã 500 ph©n tö khèi l−îng 1g vµ 2 ph©n tö 250g P2 cã 400 ph©n tö khèi l−îng 1g vµ 100 ph©n tö 6g Polyme P1 cã Mn=500x1+250x2 = 1,99 vµ Mw=(500x1)x1+(250x2)x250 =125,5 500+2 1000 K=125,5/1,99 = 63 → Réng P2 co Mn = 1000 = 2 vµ Mw = (400x1)x1+(100x6)x6 = 4 → K=4/2=2 → hÑp 500 1000 8.1.4. Møc ®é kÕt tinh cña Plyme vµ tÝnh chÊt c¬ häc §/n: Polyme tinh thÓ lµ lo¹i polyme mµ c¸c m¹ch ph©n tö s¾p xÕp cã trËt tù (th−êng lµ song song víi nhau).

Ph©n tö polyme cång kÒnh nªn chØ cã thÓ kÕt tinh mét phÇn. Tû lÖ kÕt tinh

)()(

KaCS

aSC

ρ−ρρρ−ρρ

=

Trong ®ã ρS, ρC, ρa lÇn l−ît lµ khèi l−îng riªng cña polyme kh¶o s¸t, polyme tinh thÓ hoµn toµn vµ polyme v« ®Þnh h×nh hoµn toµn. Polyme tinh thÓ cã khèi l−îng riªng lín nhÊt ρC>ρS>ρa v× m¹ch xÕp xÝt chÆt h¬n nªn c¬ tÝnh cao h¬n 0<k<95%.

Page 5: Ch8 polymer

123 K phô thuéc vµo tèc ®é nguéi, cÊu t¹o ph©n tö : nguéi nhanh, ph©n tö cång kÒnh phøc t¹p nhiÒu m¹ch nh¸nh → khã kÕt tinh. Polyme cÊu tróc m¹ch kh«ng gian, copolyme xen kÏ lµ lo¹i v« ®Þnh h×nh. Polyme tinh thÓ cÊu tróc gåm c¸c h¹t gäi lµ c¸c tiÓu cÇu trong mçi h¹t l¹i cã c¸c líp tinh thÓ vµ v« ®Þnh h×nh xen kÏ nhau. D−íi t¸c dông cña lùc c¸c líp tinh thÓ bÞ tr−ît lªn líp v« ®Þnh h×nh vµ líp v« ®Þnh h×nh còng bÞ biÕn d¹ng lµm cho polyme cã tÝnh ®Þnh h−íng vµ t¨ng ®é bÒn. Polyme v« ®Þnh h×nh, hoÆc polyme cã tû lÖ kÕt tinh thÊp d−íi t¸c dông cña t¶i träng dµi cã xu h−íng ch¶y nhít (biÕn d¹ng trÔ). NÕu t¨ng thêi gian ®Æt t¶i th× polyme phôc håi cµng lín, biÕn d¹ng lín. NÕu ®Æt t¶i träng ng¾n biÕn d¹ng kh«ng ®¸ng kÓ, chi tiÕt vÉn cßn chÞu ®−îc. C¸c polyme v« ®Þnh h×nh cã m¹ch ph©n tö cuén uèn khóc nhiÒu khi cã lùc t¸c ®éng c¸c ph©n tö duçi ra, bá lùc t¸c dông c¸c ph©n tö l¹i co l¹i ®µn håi nh− cao su. ë nhiÖt ®é cao polyme thuû tinh ho¸ cã cÊu tróc v« ®Þnh h×nh nªn tÝnh dÎo t¨ng vµ tÝnh bÒn gi¶m. ë nhiÖt ®é thÊp ®é linh ®éng m¹ch nhá dÉn ®Õn polyme cã xu h−íng gißn (ph¸ huû gißn). Polyme d·n në nhiÖt nhiÒu h¬n kim lo¹i chi tiÕt l¾p ghÐp víi kim lo¹i cÇn l−u ý.

8.2. C¸c polyme th«ng dông vµ øng dông

8.2.1. ChÊt dÎo: S¶n l−îng cao nhÊt hiÖn nay

§Þnh nghÜa: lµ vËt liÖu cã thÓ biÕn d¹ng mµ kh«ng bÞ ph¸ huû vµ cã thÓ ®Þnh h×nh víi ¸p lùc thÊp. Hai nhãm: Polyme nhiÖt dÎo: gia c«ng t¹o h×nh ë nhiÖt ®é cao h¬n nhiÖt ®é thuû tinh ho¸ ¸p lùc ph¶i duy tr× (Ðp khu«n) ®Õn khi lµm l¹nh s¶n phÈm ®Õn b¶o tån h×nh d¹ng. Kh¶ n¨ng t¸i sinh s¶n phÈn ®Õn kinh tÕ; t¹o h×nh lµm n¨ng suÊt thÊp. Nhãm polyme nhiÖt r¾n: s¶n xuÊt hai giai ®o¹n: Giai ®o¹n 1 lµ tæng hîp polyme m¹ch th¼ng, láng, cã khèi l−îng ph©n tö thÊp (trïng hîp s¬ bé polyme). Giai ®o¹n 2 cho chÊt ®ãng r¾n (cã thÓ kh«ng cÇn) cïng vµo khu«n Ðp vµ gia nhiÖt. D−íi t¸c dông cña chÊt ®ãng r¾n hoÆc t¸c dông nhiÖt vµ lùc Ðp polyme trë nªn cÊu tróc kh«ng gian, ®ãng r¾n vµ cã thÓ rì khu«n ngay. Polyme nhiÖt r¾n chÞu nhiÖt ®é cao, kh«ng nãng ch¶y l¹i, kh«ng cã kh¶ n¨ng t¸i sinh. §óc (¸p lùc) lµ ph−¬ng ph¸p t¹o h×nh chñ yÕu. C¸c chÊt ®én: bét oxit Al2O3, ®Êt sÐt, oxit Zn trén lÉn tr−íc khi cho vµo khu«n hoÆc cho vµo khu«n tr−íc råi ®ïn chÊt dÎo vµo. Cã hai ph−¬ng ph¸p ®óc th−êng dïng hiÖn nay: Ðp ®ïn, cho polyme nhiÖt dÎo, buång Ðp gia nhiÖt. Pitt«ng ®Èy, Ðp polyme ë tr¹ng th¸i láng nhít vµo khu«n ®Õn khi ®«ng ®Æc- lÊy s¶n phÈm 10-30s/s¶n phÈm. §óc Ðp: phèi liÖu d¹ng bét (h¹t) ®−îc ®−îc ®−a vµo lç khu«n, chµy Ðp ®ãng kÝn khu«n vµ gia nhiÖt ®ång thêi trong thêi gian 10-20s ®Ó ®ãng r¾n, th¸o khu«n lÊy s¶n phÈm, th−êng cho nhùa nhiÖt r¾n.

8.2.2. Cao su (Elastome)

L−u ho¸ cao su: ®µn håi ↔ cÊu tróc m¹ng l−íi th−a. L−u ho¸ lµ ph¶n øng cña cao su víi l−u huúnh ë nhiÖt ®é ®ñ cao vµ kh«ng thuËn nghÞch ®Ó t¹o cÊu tróc l−íi th−a. Cao su ch−a l−u ho¸ th× mÒm, dÝnh, ®é bÒn thÊp. Sau khi l−u ho¸ ®é bÒn, tÝnh ®µn håi, tÝnh bÒn ho¸ häc t¨ng lªn trë thµnh polyme nhiÖt r¾n. L−îng l−u huúnh t¨ng th× t¨ng cøng gi¶m ®é d·n dµI nªn chØ dïng tõ 1 ®Õn 5%.

Page 6: Ch8 polymer

124 + 2S → mÒm dÝnh S= 1-5% khèi l−îng cao su cã ®Æc ®iÓm polyme nhiÖt r¾n Thay thÕ m¹ch chÝnh C=Si vµ O cao su silicon cã thÓ l−u ho¸ bÒn nhiÖt vµ bÒn trong dÇu

8.2.3. Sîi polyme

§Æc ®iÓm vµ øng dông Yªu cÇu víi polyme dïng lµm sîi: - Cã kh¶ n¨ng kÐo thµnh sîi dµi ®Õn tû lÖ 100: 1 gi÷a chiÒu dµi vµ ®−êng kÝnh. - §¸p øng c¸c yªu cÇu: ®ñ bÒn, chÞu mµi mßn, c¸ch nhiÖt, ®iÖn, æn ®Þnh hãa häc víi m«i tr−êng. C¸c polyme ®−îc dïng ®Ó kÐo sîi lµ polyamit, polyeste PTE...

8.2.4. Mµng

Mµng (foil) lµ vËt liÖu ph¼ng, máng cã chiÒu dµy tõ 0,025 ®Õn 0,125mm. Mµng chñ yÕu ®−îc dïng ®Ó lµm tói, bao b× thùc phÈm vµ c¸c hµng hãa kh¸c. Yªu cÇu ®èi víi polyme lµm mµng: khèi l−îng riªng nhá, ®é mÒm dÎo, ®é bÒn kÐo, xÐ r¸ch cao, bÒn víi n−íc, ®é thÊm c¸c lo¹i khÝ nhÊt lµ h¬i n−íc ph¶i thÊp. Th−êng dïng polyetylen, polypropylen. §a sè mµng ®−îc s¶n xuÊt b»ng c¸ch ®ïn qua qua mét khe hÑp cña khu«n, sau ®ã qua trôc ®Ó c¸n gi¶m chiÒu dµy vµ t¨ng ®é bÒn.

8.2.5. ChÊt dÎo xèp (foarms)

Lµ lo¹i chÊt dÎo (gåm c¶ hai lo¹i nhiÖt dÎo vµ nhiÖt r¾n) cã ®é xèp rÊt cao. Ng−êi ta ®−a vµo trong mÎ liÖu chÊt nµo ®ã khi nung nãng sÏ gi¶i phãng ra khÝ. C¸c khÝ sinh ra trong kh¾p khèi chÊt láng nãng ch¶y khi lµm nguéi bÞ kÑt l¹i t¹o ra rç xèp. Cã thÓ dïng c¸ch kh¸c: phun khÝ tr¬ (Ar) vµo vËt liÖu ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y nh− polyuretan, caosu, polystyren vµ PVC. ChÊt dÎo xèp ®−îc dïng ®Ó lµm ®Öm, néi thÊt gia ®×nh vµ bao gãi s¶n phÈm.

H CH3 H H

-C - C = C - C-

H H

H H

-C - C = C - C-

H CH3 H H

H CH3 H H

-C - C - C - C-

H H

H H

-C - C - C - C-

H CH3 H H

S S