CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme GIỚI THIỆU SẢN PHẨM TỪ POLYME NGUỒN GỐC CỦA POLYME  Từ thiên nhiên: cao su thiên nhiên, xenlulo NGUỒN GỐC CỦA POLYME  Từ sợi nhân tạo: xenlulo acetat, xenlulo nitrat  Từ sợi tổng hợp: polyetylen, polypropylen, polystyren, polyvinylclorua … HÌNH ẢNH VỀ PHÂN TỬ POLYME Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5.1 Khái niệm, định nghĩa Định nghĩa polyme:  Polyme chất có trọng lượng phân tử lớn chứa nguyên tử nhóm nguyên tử lặp lặp lại Ví dụ polyetylen: nCH2=CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2- nCH2=CH2  -CH2-CH2-CH2-CH2-(CH2-CH2)n- Số lượng mắt xích sở có phân tử gọi độ trùng hợp n n= Mp M Mp: khối lượng phân tử u Polyme Mu: khối lượng phân tử mer  Khối lượng phân tử phân bố  Khối lượng phân tử phân bố  Khối lượng phân tử trung bình số: x M n = M1 N1 + M2 N2 + = ∑M N i i x x trúc vậtx liệu polyme Chương 5: Cấu Ni Ni Ni ∑ ∑ ∑ 5.1 Khái niệm, định nghĩa 1  Khối lượng phân tử trung bình xkhối: ∑ M i Ni M w = M1 M N1 + M2 x ∑M N i i M 2N2 + = x ∑M N i i x ∑M N i i  Một số composit cốt sợi thông dụng:  Composit polymer cốt sợi  Composit kim loại cốt sợi  Composit ceramic cốt sợi  Composit polymer cốt sợi  Vật liệu cốt: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi aramid  Vật liệu nền:  Cần có tính chất lý, tính bám dính, độ bền khả chiu môi trường tốt  Gồm có nhựa nhiệt dẻo nhựa nhiệt rắn: polyethylen, polypropylen, polyester, vinyl ester, epoxy, poyimide, polyetheretherketone, poly(phenylene sulfide, polyetherimide… Một số phương pháp gia công composit polymer cốt sợi Phương pháp thủ công lăn tay:   Phương pháp phun sợi nhựa Phương pháp kéo sợi:  Phương pháp quấn sợi Chương 6: Vật liệu composit 6.4 Giới thiệu số loại composit:  Theo hình học cốt Composit Cốt hạt Hạt thô Cốt sợi Hạt mịn Liên tục Gián đoạn Composit cấu trúc Lớp Tấm ba lớp (sanwich) Tổ ong   Cấu tạo composit dạng cấu trúc Composit cấu trúc dạng lớp:  Cấu trúc: gồm lớp sở composit có sợi gia cường theo hướng định Những liên kết với tạo composit cấu trúc lớp chịu lực theo nhiều hướng:  Chẳng hạn vải bông, vải sợi thủy tinh carbon ép lại nhờ chất kết dính polymer cho ta composit dạng lớp có độ bền cao theo phương song song với mặt  Composit dạng sanwich  Khái niệm Bao gồm lớp mỏng cứng bên bao bọc lớp lõi dày bên Tạo nên cấu trúc nhẹ có độ cứng độ bền tương đối cao    Lớp vỏ chế tạo từ vật liệu bền cứng, điển hình hợp kim nhôm, nhựa gia cường sợi, titanium, thép, ván ép Lớp vỏ tạo nên độ bền độ cứng cho toàn cấu trúc, phải đủ dày để chịu ứng suất kéo nén Vật liệu làm lõi nhẹ hơn, thông thường có module đàn hồi thấp Nhưng nhờ có độ dày nên cung cấp cho composite sandwich độ bền uốn , bền trượt cao Vật liệu lõi thông thường là: foam polymer cứng (phenolics, epoxy, polyurethanes), gỗ, cấu trúc tổ ong Composit dạng tổ ong    Mô hình mô tả composite sandwich (A) thành phần gồm: mặt (B) lõi có cấu trúc tổ ong (C) Cấu trúc tổ ong thông thường làm từ hợp kim nhôm polymer aramid Composit cấu trúc sandwich có nhiều ứng dụng: lợp mái, sàn, tường xây dựng, cánh, thân máy bay, phần đuôi máy bay ... 50 0 50 00 400 50 00 1 250 00 366 60 00 Mn 50 00 × 400 + 60 00 × 366 50 00 × 50 0 + 1 250 00 × = 54 78 = 54 78 766 50 2 Mw 50 00 × 400 + 60 00 × 366 50 00 × 50 0 + 1 250 00 × = 55 23 = 159 09 50 00 × 400 + 60 00 × 366 ... Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5. 2 Phân loại polyme Theo cấu tạo mạch  Polyme mạch Carbon:  Polyme dị mạch: Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5. 3 Phân loại polyme Phân loại polyme Theo... Nylon 66 Chương 5: Cấu trúc vật liệu polyme 5. 3 Phân loại polyme Phân loại polyme Theo nguồn gốc Theo cấu trúc lập thể Theo cấu tạo mạch Theo cấu trúc mạch Theo công dụng Theo tính chất lý Chương