Bài giảng Hoá học và hoá lý polyme: Chương 8

Chương 8 Cấu trúc của polyme thuộc bài giảng Hoá học và hoá lý polyme, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: các trạng thái pha và sự chuyển trạng thái pha, các trạng thái của polyme, cấu trúc polyme.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hoá học và hoá lý polyme: Chương 8 CHÖÔNG 8CAÁU TRUÙC CUÛA POLYMEAÙC TRAÏNG THAÙI PHA VAØ SÖÏ CHUYEÅN TRAÏNG THAÙI PHA.Traïng thaùi taäp hôïp vaø traïng thaùi pha cuûa vaät chaát. a/. 3 traïng thaùi: khí, loûng, raén. Do khaùc nhau söï dao ñoäng vaø söï keát khoái.  Khí: coù theå chuyeån ñoäng tònh tieán, quay vaø dao ñoäng.  Raén: chædao ñoäng xung quanh vò trí caân baèng vôùi taàn soá raát cao töø 1013 – 1014 dao ñoäng/giaây.Khoâng coù dòch chuyeån neân khoâng theå thay ñoåi hình daïng.  Loûng: Gaàn vôùi khí ôû chuyeån ñoäng phaân töû, gaàn vôùi chaát raén ôû maät ñoä keát khoái. b/. Traïng thaùi pha ñöôïc xaùc ñònh bôûi hai thoâng soá: caáu truùcvaø nhieät ñoäng. Caáu truùc ñöôïc xaùc ñònh bôûi traät töï vaø saépxeáp cuûa caùc phaân töû. Coù 3 traïng thaùi pha: keát tinh, loûng vaøkhí.  Traïng thaùi pha keát tinh ñöôïc ñaëc tröng bôûi caáu truùckhoâng gian 3 chieàu “traät töï xa” (haøng traêmñeán haøng ngaønkích thöôùc phaân töû). Pha leâ coù caáu truùc traät töï xa 3 chieàu.  Traïng thaùi pha loûng khoâng coù söï traät töï ñeàu ñaën trongcaáu truùc phaân tö,û goïi laø voâ ñònh hình. Caùc caáu truùc phaântöû chæcoù “traät töï gaàn”  Nhö theá : raén voâ ñònh hình laø pha loûng.I.2. Chuyeån pha.Laø hieän töôïng chuyeån töø pha naøy sang pha khaùcbao goàm söï thay ñoåi veà caáu truùc saép xeáp caùcphaân töû vaø tính chaát nhieät ñoäng cuûa hôïp chaát. Chuyeån pha baäc 1:VD: chaûy, bay hôi, �G � � � = −SÑaïo haøm baäc nhaát cuûa �T � theá nhieät P ñoängseõ traûi qua böôùc nhaûy. Chuyeån pha baäc 2: taïi ñieåmchuyeån pha baäc 2, theá nhieätñoäng lieân tuïc, ñaïo haømbaäc 1 cuõng lieân tuïc, ñaïo haøm baäc 2 2 G Cpcuûa theá nhieät ñoäng 2 = coù böôùc nhaûy. T TVD: quaù trình chuyeån ñoåi trong traïng thaùi keát tinh, Feα  Feβ3. Keát tinh hoùa vaø thuûy tinh hoùa. Keát tinh hoùa: chuyeån hoùa töø traïng thaùi coù traät töï gaàn sang traïng thaùi coù traät töï xa. Quaù trình taïo ra m pha m oät ôùi thuoäc veà chuyeån pha baäc 1. Thuûy tinh hoùa: laø quaù trình chuyeån töø traïng thaùi loûng chuyeån ñoäng sang traïng thaùi raén nhöng khoâng thay ñoåi traïng thaùi pha, vaãn caáu truùc traät töï gaàn. Laø quaù trình chuyeån pha baäc 2.  Nhieät ñoä khi ñoä nhôùt cuûa heä taêng ñeán khoaûng 1013 poise ñöôïc goïi laø nhieät ñoä thuûy tinh hoùa Tg.  Nhieät ñoä thuûy tinh hoùa khoâng phaûi laø moät ñieåm maø laø trung bình cuûa khoaûng nhieät ñoä t + (10 – 200C) ñaây laø chuyeån traïng thaùi chöù khoâng phaûi chuyeån pha. CAÙC TRAÏNG THAÙI CUÛA POLYME. Polyme voâ ñònh hình ñaúng höôùng theo tính chaátcô hoïc, coù theå chia laøm 3 nhoùm lôùn:  Chaûy nhôùt: Polyisobutylen phaân töû thaáp  Ñaøn hoài cao: coù khaû naêng bieán daïng thuaännghòch lôùn döôùii taùc duïng löïc nhoû. Ví duï nhö caosu, polyme ôû nhieät ñoä cao nhö PS, PVC, Polyalcool, . ..  Raén: ñoøi hoûi löïc taùc duïng lôùn môùi coù söïbieán daïng nhoû vaø deã daøng khoâi phuïc laïi hìnhdaïng ban ñaàu sau khi löïc ngöøng taùc duïng. Caùc polyme voâ ñònh hình ôø theå raén goïi laø traïngthaùi thuûy tinh.II.1. Taùc duïng nhieät ñoä.  Tuøy theo caáu truùc vaø nhieät ñoä cuûa m tröôøng oâi polym coù traïng thaùi vaät e lyù khaùc nhau. Thí duï polyisobutylen.  Traïng thaùi thuûy tinh coù caáu truùc voâ ñònh hình ôû theå raén. Ña soá trong suoát, doøn gioáng nhö thuûy tinh silicat. Do ñoù traïng thaùi cuûa polym khi laøm laïnh e khoâng kòp ñeán thuûy tinh m laïi m tính löu ñoäng aø aát ñöôïc goïi laø traïng thaùi thuûy tinh.  ÔÛ traïng thaùi chaûy nhôùt, tính chaát gioáng nhö chaát loûng, tuy nhieân ñoäI.2. Ñieàu kieän taùc duïng löïc cô hoïc. Vaän toác taùc duïng löïc cô hoïc theå hieän tính chaátñaëc tröng cuûa traïng thaùi cuûa polyme.Thí duï: polyisobutylen, vôùi taùc duïng moät löïc thoângthöôøng ôû nhieät ñoä phoøng laø moät vaät theå ñaønhoài cao. Neáu löïc taùc duïng daøi, polyme ...