CHƯƠNG CHẤT DẺO Mục tiêu: - Nắm vững thành phần, tính chất, cách phân loại chất dẻo - Nhận biết tên gọi tính chất chất thuộc nhóm chất dẻo nhiệt dẻo, nhóm chất dẻo nhiệt rắn - Phân biệt chất dẻo nhiệt dẻo chất dẻo nhiệt rắn I Thành phần, tính chất phân loại Đònh nghóa Thành phần Tính chất chất dẻo Phân loại chất dẻo Một số phương pháp gia công chất dẻo II Chất dẻo nhiệt dẻo Chất dẻo nhiệt dẻo không phân cực Chất dẻo nhiệt dẻo phân cực Chất dẻo nhiệt dẻo chòu nhiệt I Thành phần, tính chất phân loại Định nghĩa & thành phần Chất dẻo loại vật liệu mà thành phần chủ yếu polyme hữu nhân tạo Polyme: Là hợp chất cao phân tử, gồm ngun tử, nhóm ngun tử liên kết với với số lượng lớn Đơn phân (monome) homopolyme Đại phân tử Phân loại: • Theo nguồn gốc POLYME – Thiên nhiên: tinh bột, xenlulo, cao su, amiang… – Nhân tạo: PE, PP, PVC, PA, PTFE… dụng rộng rãi • Theo thành phần – Vơ cơ: mạch khơng có hidrocacbon (gốm, mica, amiang…) – Hữu cơ: mạch hidrocacbon (cao su & chất dẻo) – Hữu phân tử: gốc vơ (Si, Ti, Al) nối với gốc hữu (-CH3, -C2H5, -C6H5…) • Theo tính chịu nhiệt – Nhiệt dẻo: chảy dẻo ↔ đóng rắn – Nhiệt rắn: nung nóng  mềm  phản ứng hóa học  đơng cứng lại Polymer Chains Phân loại: • Theo cấu trúc – – – – Mạch thẳng Mạch nhánh Mạch lưới Mạch khơng gian POLYME Tính chất vật lý: • Trọng lượng riêng: nhẹ, nhỏ 0.3g/cm3 • Dẫn điện, dẫn nhiệt kém: làm chất cách điện • Khả hấp thụ sóng đàn hồi tốt → vật liệu cách âm, giảm chấn • Sóng điện từ: – Cho phép ≥ 90% ánh sáng qua  suốt khơng màu – Bước sóng điện từ xa bước sóng ánh sáng  khả hấp thụ rung động tốt POLYME Tính chất hóa học: • • • Hầu khơng phản ứng hóa học với loại axit vơ cơ, kềm Tính trơ giảm số lượng liên kết đơi tăng Khả hòa tan dung mơi hữu tăng liên kết đơi mạch tăng Tính lão hóa: • • • Sự suy giảm tính chất polyme theo thời gian q trình oxy hóa chạm chuỗi mạch phân tử tác dụng lực áp suất mơi trường như: nước, nhiệt độ, ánh sáng… Tốc độ lão hóa định tuổi thọ làm việc vật liệu Làm chậm q trình lão hóa chất thích hợp POLYME Tính chất học: • Tính đàn hồi (ε): phụ thuộc vào số lượng liên kết đơi mạch phân tử • Tính bền – Tính bền kéo, bền xoắn, bền uốn thấp; Độ cứng thấp – Tính ổn định nhiệt thấp ≤ 40 ÷ 45 °C Polyme khơng đáp ứng u cầu sử dụng thực tế Sử dụng thêm phụ gia: chất độn chất chống lão hóa chất chống tia UV… I Thành phần, tính chất phân loại Định nghĩa & thành phần Chất dẻo loại vật liệu mà thành phần chủ yếu polyme hữu nhân tạo Thành phần •Chất liên kết: thành phần chủ yếu, thường dùng polyme tổng hợp •Chất độn: dạng bột, sợi, tấm, vô hữu Chất độn làm tăng độ bền, giảm độ co ép… •Chất hóa dẻo làm tăng độ dẻo •Chất đông cứng chất xúc tác •Đôi tùy vào yêu cầu sản phẩm mà cho vào số chất cho phù hợp chất kìm hãm, chất màu, chất chống lão hóa… I Thành phần, tính chất phân loại Tính chất chất dẻo • • • • • • • • • Mật độ thấp Rất nhẹ, D = 0,002÷1.2 g/cm3 Rất dẻo, độ suốt cao Rất bền vững dung môi vô số dung môi hữu Có khả cách điện, cách nhiệt cách âm tốt Có hệ số ma sát nhỏ, có khả chống mài mòn cao Có tính công nghệ tốt Độ bền thấp, khả chòu nhiệt kém, modun đàn hồi thấp, độ dai va đập kim loại hợp kim Dễ bò lão hóa I Thành phần, tính chất phân loại Một số phương pháp gia công chất dẻo f Phương pháp dập đệm đàn hồi • Là phương pháp tạo hình nhiệt, tạo hình sản phẩm nhờ lực kéo chày dập tính đàn hồi cao su • Tấm chất dẻo đặt đệm cao su, cao su có tác dụng tạo phản lực ép lên vật liệu làm cho vật liệu sát vào chày đập • Hình dáng chày dập hình dáng sản phẩm tạo thành II Chất dẻo nhiệt dẻo Chất dẻo nhiệt dẻo không phân cực a Polyetylen (PE): (—C2H4—)n • Là chất dẻo vô đònh hình, tinh thể hóa • Nhiệt độ thủy tinh hóa 80oC, nhiệt độ tinh thể hóa 120oC, nhiệt độ dòn –70oC • Không màu, không mùi, không vò, có độ dẻo cao, bền vững dung môi vô cơ, bò hòa tan benzen, chất hữu • Làm áo mưa, khăn trải bàn, ống, chai lọ, hộp, sợi làm lưới đánh cá, vải lọc, vỏ bọc dây điện, số vỏ máy làm việc nhiệt độ