Dr. Nguyen Quang Khuyen nqkhuyen@yahoo.com Chương 5 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HÓA LÝ POLYMER 12/23/2010 1 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Tùy theo cách sắp xếp và mức độ đối xứng 5.1 Trạng thái tập hợp và trạng thái pha 5.1.1 Hình thái sắp xếp 12/23/2010 2 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Tùy theo cách sắp xếp và mức độ đối xứng 5.1.1 Hình thái sắp xếp 12/23/2010 3 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer 5.1.2 Trạng thái tập hợp 12/23/2010 4 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Nhiệt động : trạng thái vật thể : khí, lỏng, rắn. Khí : các phân tử chuyển động nhiều hướng, khoảng các giữa các phân tử lớn hơn kích thước phân tử. Lỏng : có hình dáng, chuyển động tịnh tiến, chuyển động có định hướng, khoảng cách giữa các phân tử gần bằng với kích thước phân tử đó. Rắn : kích thước phân tử lớn hơn rất nhiều so với khoảng cách giữa các phân tử. Chuyển động : dao động giữa các phân tử ở những nhóm nguyên tử xung quanh ở vị trí cân bằng nào đó. 5.1.2 Trạng thái tập hợp 12/23/2010 5 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Pha là một phần đồng nhất của hệ thống được tách riêng với các phần tử khác, nhờ bề mặt phân chia giữa chúng và khác nhau về tính nhiệt động. Pha khác nhau là do sự sắp xếp của phân tử. Polymer có hai pha : pha tinh thể và vô định hình ( pha là quan điểm về cấu trúc). 5.1.3 Trạng thái pha 12/23/2010 6 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Là trạng thái mà trong đó các phân tử polymer được sắp xếp theo một trình tự nhất định. Trình tự đó gọi là trinh tự xa và ba chiều. Trình tự xa: là trình tự sắp xếp mà trong đó kích thước của vùng có thứ tự lớn hơn rất nhiều so với kích thước chính phân tử, ngoài ra trình tự xa có thể tồn tại một, hai hoặc ba hướng. Những polymer kết tinh thường có cấu tạo điều ha lập thể. Tinh thể 12/23/2010 7 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Polymer kết tinh 12/23/2010 8 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Là trạng thái mà trong đó các mạch sắp xếp không theo thứ tự nào hoặc theo trình tự gần mà trong đó vùng thứ tự có kích thước nhỏ hơn kích thước chính phân tử. Các polymer mạch thẳng vô định hình có thể có 3 trạng thái lý học tùy theo nhiệt độ: trạng thái thủy tinh, trạng thái mềm cao, trạng thái chảy nhớt. Trạng thái vô định hình 12/23/2010 9 MaMH 605002 Những khái niệm hóa lý polymer Trạng thái vô định hình [...]... của polymer nếu như chiều dài của bó đủ lớn Như vậy đơn vị bó là cấu trúc cơ bản để polymer có khả năng kết tinh 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 33 5. 3.3 Cấu trúc ngoại vi phân tử của polymer tinh thể (tt) 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 34 5. 3.4 Những phương pháp nghiên cứu cấu trúc ngoại vi a Phương pháp nhiệt luyện Có thể thay đổ cấu trúc tinh thể polymer. .. ngừng thay đổi 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 19 5. 2.3 Tính mềm dẻo của mạch polymer (tt) PVC (PolyVinylChloride) 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 20 Hiện tượng quay nội tại trong phân tử của polymer Thực tế polymer không thể quay hoàn toàn tự do, như thể mạch phân tử chiếm ít hình thái sắp xếp hơn, nhưng vẫn có khả năng uốn khúc Polymer là một hệ thống gồm nhiều... ví dụ : -OH, OOH Nhiệt độ tăng thì động năng của phân tử tăng dẫn đến mạch mềm dẻo hơn Hay độ mềm động học của mạch tăng 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 23 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính mềm dẻo của mạch (tt) HDPE LDPE Kết luận : độ mềm của mạch polymer là yếu tố quyết định tất cả các tính chất cơ học và nhiệt động của polymer 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer. .. polymer tạo thành theo cacbua hydro đều không có cực, các polymer có cực lớn như rượu, các polymer có chứa nhiều nhóm OH 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 15 5.2.2 Tính chất cực của polymer (tt) PP Teflon Nếu các mối nối trong phân tử sắp xếp đối xứng nhau thì điện trường của chúng bù trừ nhau, nên momen lưỡng cực của chúng bằng không 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý. .. kết hóa 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 17 5. 2.3 Tính mềm dẻo của mạch polymer Các tính chất vật lý phụ của hợp chất cao phân tử phụ thuộc vào cấu tạo hóa học của chất đó Nguyên nhân chính làm cho mạch polymer mềm dẻo là sự quay nội tại của các phân tử riêng lẻ trong phân tử Ngoài ra còn do kích thước của mạch polymer không cân đối Bất cân đối là do mạch polymer rất dài so với chiều... liên kết hydro…) Lực này bé hơn lực liên kết hóa học các mối nối rất nhiều 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 14 5. 2.2 Tính chất cực của polymer Những polymer mà phân tử có các mối nối có cực không đối xứng với nhau là những polymer có cực (lưỡng cực), các phân tử không có mối nối có cực, hoặc sắp xếp đối xứng và cân bằng với nhau gọi là các polymer không có cực ( không lưỡng cực) Ví... đặc trưng bởi sự dao động các mắt xích và do mạch polymer có khả năng uốn dẻo Trạng thái chảy nhớt đặc trưng cho sự linh động của toàn mạch đại phân tử 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Khái niệm hóa lý polymer 11 5. 2 Khái niệm hiện đại về cấu tạo phân tử của polymer 5. 2.1 Khái niệm mạch dài Cùng với sự xuất hiện nhiều học thuyết về keo ưa nước trong phạm vi hóa học keo cổ điển Chiều dài của mạch rất lớn so với... tượng không đồng nhất về tính chất của polymer gọi là tính chất bất đẳng hướng 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 13 5. 2.2 Tính chất bất đẳng hướng Tính chất đó là do các phân tử có định hướng , sắp xếp theo chiều của ngoại lực tác dụng Muốm làm biến dạng theo chiều dọc cần một lực tác dụng rất lớn để biến đổi tác động lên mối nối hóa học và góc hóa trị Lực tác dụng theo chiều ngang... dạng tinh thể khác) Khi đó hàng loạt tính chất vật lý thay đổi Việc nghiên cứu những năm 1930 có quan hệ với thuyết cấu tạo mixel của polymer, mỗi phân tử mixel là một đại phân tử mạch cứngdưới dạng bó, nhưng không giải thích được tính chất và sự hòa tan polymer 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 26 Khái niệm (tt) Ngoài ra có những lý thuyết với sự sắp xếp tương hỗ của các đại phân... trùng hợp Ở trạng thái vô định hình các phân tử polymer không phải lúc nào cũng nằm ở trạng thái cuộn rối hoặc sắp xếp theo một trật tự nào mà trái lại chúng sắp xếp theo những thứ tự nhất định và đó chính là điều kiện cơ bản đầu tiên để polymer có thể kết tinh 12/23/2010 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 31 5. 3.3 Cấu trúc ngoại vi phân tử của polymer tinh thể Những đơn vị cấu trúc thẳng có . Khuyen nqkhuyen@yahoo.com Chương 5 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HÓA LÝ POLYMER 12/23/2010 1 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer Tùy theo cách sắp xếp và mức độ đối xứng 5. 1 Trạng thái tập hợp và trạng thái pha 5. 1.1. xếp 12/23/2010 2 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer Tùy theo cách sắp xếp và mức độ đối xứng 5. 1.1 Hình thái sắp xếp 12/23/2010 3 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer 5. 1.2 Trạng thái. hướng. Những polymer kết tinh thường có cấu tạo điều ha lập thể. Tinh thể 12/23/2010 7 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer Polymer kết tinh 12/23/2010 8 MaMH 6 050 02 Những khái niệm hóa lý polymer Là