BỘ CƠNG THƯƠNG
TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT VINATEX TP. HCM

KHOA CÔNG NGHỆ MAY

Giáo trình

HĨA POLYME

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7 NĂM 2020
LƯU HÀNH NỘI BỘ
1


1


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ……………………...……………………………….4
SƠ LƢỢC VỀ POLYME………………………...………………….5
CHƢƠNG I:

TRẠNG THÁI VẬT LÝ VÀ TRANG THÁI PHA .
12

I. Tính chất vật lý của polyme ...................................................... 12
1. Đặc điểm của tính chất vật lý của polyme .......................... 12
2. Sự mềm dẻo của mạch polyme ............................................. 13
3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ mềm dẻo của mạch polyme15
II. Trạng thái pha của polyme ..................................................... 18

1. Trạng thái pha ....................................................................... 18
2. Đặc điểm về trạng thái trật tự của polyme ......................... 19
III. Trạng thái vật lý của polyme vơ định hình .......................... 22
1. Hiện tƣợng hồi phục .............................................................. 23
2. Đặc điểm của quá trình hồi phục......................................... 25
3. Quá trinh hồi phục và cấu trúc polyme: ............................. 27
4. Trạng thái mềm cao .............................................................. 27
5. Trạng thái thuỷ tinh .............................................................. 30
6. Trạng thái chảy nhớt ............................................................ 32
IV. Polyme tinh thể........................................................................ 33
CHƢƠNG II:

DUNG DỊCH POLYME ....................................... 38

I. Tính chất của dung dịch polyme .............................................. 38
2


1. Sự trƣơng và hòa tan polyme ............................................... 38
II. Nhiệt động dung dịch polyme ................................................. 41
1. Áp suất hơi trên dung dịch polyme. Áp suất thẩm thấu của
dung dịch polyme ...................................................................... 41
2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến nhiệt động học hòa tan polyme43
III. Lý thuyết dung dịch polyme .................................................. 44
IV. Dung dịch polyme đậm đặc.................................................... 44
V. Phƣơng pháp xác định hình dạng và kích thƣớc đại phân tử45
1. Xác định khối lƣợng phân tử ............................................... 45
2. Các phƣơng pháp xác định hình dạng đại phân tử ........... 46
CHƢƠNG III:


TÍNH CHẤT KẾT DÍNH VÀ ĐỘ BỀN KẾT DÁN
CỦA POLYME 48

I. Cơ sở hóa lý của sự kết dính ..................................................... 48
1. Sơ lƣợc các lý thuyết về kết dính ......................................... 48
2. Sự hình thành liên kết dán ................................................... 48
II. Đặc điểm phá hủy liên kết dán................................................ 51
1. Đặc điểm phá hủy liên kết dán ............................................. 51
2. Hiệu ứng kích thƣớc trong liên kết dán .............................. 53
3. Các phƣơng pháp dự đoán và thử nghiệm độ bền liên kết dán
..................................................................................................... 53
CHƢƠNG IV:

TÍNH CHẤT SỬ DỤNG CỦA POLYME ......... 61

I. Độ bền ......................................................................................... 62
II. Tính chất biến dạng ................................................................. 66
1. Độ ổn định kích thƣớc hình học của sản phẩm khi sử dụng66
3


2. Độ biến dạng của thành phần polyme trong chất dẻo ....... 67
3. Biến dạng không thuận nghịch ............................................ 68
III. Tính chất điện ......................................................................... 68
1. Tính chất cách điện của chất dẻo ......................................... 68
2. Độ dẫn điện ............................................................................ 70
IV. Ma sát và mài mòn .................................................................. 71
1. Bản chất sự cọ xát của polyme ............................................. 71
2. Ảnh hƣởng của tốc độ trƣợt và nhiệt độ đến ma sát ......... 72
3. Sự mài mịn ............................................................................ 73

V. Độ thẩm thấu khí ...................................................................... 76

4


LỜI NĨI ĐẦU
G

―H
‖

‖
C

–

C
V

T

H C

– T

―H
C

G


–
ới thi
ản về tính chất hóa lý c a các v t li u polyme.
―S
c về polyme‖
ề các ki n thứ
ản
c a polyme
G
m4
:
C
g I: Tr ng thái v t lý và tr ng thái pha c a polyme.
C
II: Dung d ng polyme.
C
III: T
ất k
bền liên k t dán c a polymer
C
IV: T
ất sử d ng c a polyme
D
ề
ử
hóa
h c, mặ
ù ã ố g ng rất nhiều trong q trình biên so n, song khơng thể
u sót. Chúng tơi mong nh
cs

ể giáo
c hồn thi n.
M i ý ki
ởi về ịa chỉ: B môn Cô
Công ngh D
T
C
ng Kinh t - K thu t Vinatex TP H Chí
Minh, số 586 Kha V
Câ
L
Đ
Q n Th Đức, TP H Chí
Minh.
T
ả

5


SƠ LƢỢC VỀ POLYME
Polyme (ti ng Anh: "polyme") là khái ni
c dùng cho các h p chất cao
phân tử (h p chất có khố
ng phân tử lớn và trong cấu trúc c a chúng có s
lặ
ặp l i nhiều l n nh ng m
ản). Các phân tử
khố
ng thấ

c g i là các oligome.
Tên g i polyme xuất phát từ ti ng Hy L ―
‖
ĩ
ề ―
‖
ĩ
n (cấu tử). M t số nhà khóa h c thích dùng từ cao phân tử ể
chỉ polyme. M t số thì chia ra: polyme t nhiên hay polyme sinh h c
(biopolyme), và polyme tổng h p d a vào ngu n gốc c a polyme. N u d a vào
ă
ử d ng các nhà khoa h c l i chia ra plastic, s i và cao su (chấ
h i).
Từ cuối th kỷ 19
u th kỷ 20 với vi c ứng d ng nh ng thành t u hóa
h
t số sản phẩ
i nhân t
ã
c hình thành và phát
triển trên thị
:
… ă 1939
ất hi n các lo i
i tổng h
:
…H n nay trên thị
ã
ản phẩm s i nhân t o khác nhau với nh ng tính chất
sử d

ản xuất và nh ng tính chấ ă
ù
a chúng.
Số li u sả
i trong ngành d t trên toàn th giớ ă 2002 (
phòng kinh t
iM )
Loại xơ sợi sản xuất toàn thế giới
Sản lƣợng ( x 10.000 tấn)
33.865
1. Sợi tổng hợp
20.956
 Polyester
5.913
 Polyamide
2.742
 Acrylic
349
 C
2. Sợi nhân tạo
3. Sợi thiên nhiên
 Bông
 Len
 Đ
 Lanh
 Gai
 T ằ

2.715
26.216

20.623
1.357
3.222
721
201
92

6


Trong các h p chất polyme có trong t nhiên, cao su t nhiên là quan tr ng
nhất tuy rằng vai trị c a nó chỉ giới h n trong k thu
C
c dùng rất
nhiều trong xã h i hi
i. Cao su tổng h
50
ớ
c
nghiên cứu phát triển tới ngày hôm nay.
Công d ng c a cao s
i sống hằng ngày:
STT
Công dụng
Tỷ phần
1

V

2


Sả

3

Giày dép

8

4

ố

7

5

Vả

2

6

V

7

Sả

60

ẩ

ú

â
ẩ

ả

ẩ

9

2
ố

2
2

8
9

D

1.5

10

Chi t


1.5

11

C

5

Các khái niệm:
Polyme là nh ng h p chất cao phân tử (khố
ng phân tử lớn) cấu t o bởi
nh ng ph n giống nhau (các m c xích), lặ
ặp l
t chuỗi dây xích
và liên k t với nhau bằng liên k
ng hóa trị. Polyme có khố
ng phân tử
từ
n vài tri
ị cacbon.
Polyme là chất cao phân tử v y cao phân tử có phải là polyme?
Monome là nh ng phân tử h
ản có chứa liên k
é (
hoặc
ba) hoặc có ít nhất hai nhóm chức ho
ng có khả ă
ản ứng với nhau
t o thành polyme – tham gia phản ứng trùng h p. Monome – m
ị mer

duy nhất (khố
ng phân tử
ớ 500 ĐVC)
Oligome – polyme khố
ng phân tử thấp (h p chấ
)
mang nh
ặ
ấ
S phân bi t gi a oligome và
polyme khơng rõ ràng, tuy nhiên oligome khơng có s
ổi rõ ràng với

7


nh ng tính chất quan tr ng. Ogilome – m t phân tử phức t p g m khoả
ới
100 monome (500-5000 ĐVC)
Polyme là h p chất cao phân tử
c cấu t o từ rất nhiều nhóm có cấu t o
hố h c giống nhau lặ
ặp l i và chúng nối với nhau bằng liên k t
ng
hoá trị. Polyme – nhiề
ị d c theo chuỗi g
1000
(>5000
ĐVC)
M

ản (repeating unit or monomeric unit): là nh ng ph n lặ
lặp l i trong m ch polyme.

Nhóm cuối (end groups) là nhóm nguyên tử ặ
ằm ở cuối m ch
polyme. Nh ng oligome ho
ng có chứa nhóm cuối có khả ă
phản ứng trùng h
ù
ể tổng h p copolyme và polyme khơng
gian (ví d : nh a epoxy).
Homopolyme là nh
c t o thành từ m t lo i monome

8


C
c t o thành từ hai hay nhiều monome khác nhau.
Rất nhiều polyme tổng h p có giá trị
i, ví du: ABS, cao su Buna-S,
…
S s p x p c a các monome trên m ch copolyme ph thu c vào
tổng h p. Có thể chia thành các lo i sau (các vị d sau trong
ng h p copolyme có chứa 2 lo i mắt xích cơ bản khác nhau)

Copolyme đều đặn

Copolyme khối
Copolyme ngẫu nhiên


9


Cách biểu diễn phân tử polyme: -(A) n Cách g i tên:
Tên g i polyme: poly + monome
Ngoài ra tùy theo lo i polyme có tên thơng d
thơng d
nhiên, nh a Bakelite...
Ví d :

Phân loại:
Có nhiều cách phân lo i poymer.
Phân lo i d a vào thành ph n chính (m

ũ

c g i theo tên

ở)

Phân lo i d a trên tính chất v t lý:
Chất dẻo: nh a, tùy theo hi u ứng với nhi
c chia ra:
+Nh a nhi t dẻo: khi gia nhi t thì mềm dẻo, dễ gia cơng, có thể sử d ng l i
c
: E
VC S ABS
+Nh a nhi t r n: khi gia nhi t thì phản ứng hóa h c xảy ra, t o thành m ng
nối ngang, tính chấ

ổ
t ng t và khơng thể tái sinh: nh a epoxy,
melamin, polyester không no
Chấ
i: cao su:
Phân lo i d a trên ngu n gốc:
:
ằ
n, DNA, cao su t nhiên...
Polyme nhân t o: các lo i s i visco, cao su buna S...

10


Polyme tổng h p: PE, PVC, PP....
Tổng hợp polyme
c t o thành do s k t h p rất nhiều phân tử nh thành 1 phân tử
lớn. phân tử
ở c a polyme là monome.
Phản ứng k t h p các monome thành polyme g i là phản ứng tổng h p
polyme.
c t o thành trong cơng nghi p hóa h c hay quá trình tổng h p
sinh h c.
Polyme trong t nhiên
Polyme sinh h c: hình thành do quá trình sinh hóa.
Tổng h p sinh h c
Có ba lo i biopolyme chính: polysaccharides, polypeptide v à
polynucleotides.
Trong t bào sống, chúng có th
c tổng h p bởi các q trình enzyme

trung gian, ch ng h
D A
c xúc tác bởi DNA
polymease
Tổng h
q
n enzym qua nhiề q
ể ghi
l i thông tin di truyền từ D A
AR
ổng h p protein từ các axit
c chỉ ịnh.
Các protein có thể
c sử
ổ ể cung cấp cấu trúc và chứ
ă
h p
Polyme tổng h p trong công nghi p
Polyme tổng h p trong công nghi p chia thành
Polyme tổng h p
Đ từ
ng từ sản phẩm h
Polyme bán tổng h p
Đ ừ các polyme có sẵn trong t
:
n tính
hoặc chuyể
ổi cấu trúc (c t ng n m nh) r i t o ra v t li u cho nền công
nghi p.


11


CHƢƠNG I: TRẠNG THÁI VẬT LÝ VÀ TRẠNG THÁI PHA

CHƢƠNG I: TRẠNG THÁI VẬT LÝ VÀ TRANG THÁI
PHA
I. Tính chất vật lý của polyme
1. Đặc điểm của tính chất vật lý của polyme
Polyme
ng th i có các tính chất c a v t thể r n và l ng. Tính chất v t lý
c a polyme ph thu c vào thành ph n hóa h c c a nó. Tuy nhiên c n nh n
thức rằng mối quan h gi a tính chất v t lý và cấu trúc hóa h c là rất phức t p,
ể có thể hiể
c mối quan h này c n làm rõ khái ni
mềm dẻo c a
m ch polyme.
M
c xem là m ch phân tử rất dài, và từ
ã o ra s mềm
dẻo cho m ch phân tử. Ngoài ra với các ki n thức ngày nay, khái ni m mềm
dẻ
ĩ
q
n chuyể
ng nhi t, s quay n i t i
c am
n m ch so với phân tử bên c nh.
Các tính chất v
ặ

a polyme là:
- Nhi
th y tinh hóa
- Nhi
chảy mềm
- Nhi
sơi
- Khả ă
- Đ nhớt
- L c kháng khi kéo
Các tính chất v t lý c a polyme ả
ởng bởi các y u tố:
- Đ ề ặn c a cấu trúc phân tử
- Đ mềm dẻo m ch phân tử
-L
a các phân tử
- Khố
ng phân tử trung bình
- Nhi
th y tinh hóa
Trong v t lý, tr ng thái v t chất, hay pha c a v t chất là m t t p h p các
ều ki n v t lý và hóa h c mà ở
t chất có các tính chấ
ng nhất.
Các tính chấ
ng nhất có thể g m m
, cấu trúc tinh thể, chi t
suất,...



2. Sự mềm dẻo của mạch polyme
C

n nă 1934
i phân tử polyme vẫ
c coi là rất dài và chứng
q
ũ T
q
m này khơng thể giả
c nhiều tính
chất v t lý c a v t li u polyme, ví d
ả ă
i ph c bi n d ng c a cao
su thiên nhiên rất lớn.
Hã
m t phân tử polyme riêng bi t, ví d
z
Để dễ
6
tính tốn, ta coi khố
ng phân tử c a nó là 5,6.10 (giá trị này hồn tồn
th c t ). Phân tử
ấu t o từ các m t xích liên ti p với khố
ng từng m c
5
56
y, trong phân tử có cả thảy 10 m t xích vớ
dài từng m c
xích là 1,54Ǻ T

ề dày c a cả phân tử
q 5Ǻ Hã
ử tính
xem tỷ số gi a chiều dài và bề dày là bao nhiêu l n?
Ta bi t rằng góc liên k t C – C là cố ịnh và bằng 109 o 28’ D
mềm
dẽo c a m ch khơng thể th c hi
c bằ
ổi góc hóa trị gi a
các liên k t c a m ch chính. Vì v
ể hiể
mềm dẽo c a m ch phân tử c n
xét m
t chuỗi các nguyên tử cacbon nối nhau bằng liên k t ϭ.
Liên k t này cho phép các nguyên tử nối nhau quay t do quanh tr c liên k t
ổ ă
ng liên k t.

Hình 1.1. Sự thay đổi hình dạng đại phân tử polyme mạch cacbon khi quay quanh trục liên kết 2
nguyên tử i và i+1.

13


mềm dẻo c a m
c th c hi n bởi khả ă
q
quanh tr c các liên k t t o thành m ch chính c
i phân tử.
Tuy nhiên, c n thấy rằng s q

y khơng phải hồn tồn t do. Nó
ng bị cản trở bở
a các nhóm th g n với các nguyên tử th c
hi n s quay.
N
a hai nguyên tử cacbon trong h p chấ
t liên k t ϭ và m t liên k t π thì các mặt ph ng c a hai liên k t
này vuông góc vớ
Đ ều này lo i trừ khả ă
t ph n phân tử quay
ối với ph n kia xung quanh liên k
ứt nó.
Nh ng khái ni m trên về hình thái cấu t o và hình thái s p x p c a phân tử
các h p chấ
ấp phân tử ũ
ú
ới các phân tử polyme: các phân
tử
ũ
ể t n t i trong các hình thái khác nhau. Các hình thái c ấu
t o (s p x p) khác nhau c a m ch polyme có liên k
c thể hi
sau:

Cả
ều có m
ả
khác nhau về vị trí s p x p trong khơng gian. Hai hình thái cấu t o này c a

14



z

c hình thành do các liên k
i trong m
i phân tử ã
i
trừ s quay t do xung quanh nó. Tuy nhiên trong phân tử vẫn có liên k
C – C (liên k t ϭ) cho phép quay xung quanh chúng. Chuyể
ng quay này
chỉ bị cản trở bởi s
a các nhóm th . Dễ dàng nh n thấy rằng các
chuyể
q
ổi các hình thái cis – và trans-, mà chỉ
ổi các hình thái s p x p c a chúng.
Các bi
ổi hình thái s p x p xáy ra do s quay quanh các liên k t trong
m ch chính c a phân tử sẽ bị cản trở bở
n c a các nhóm th . Bên
c
dài và mềm dẻo c
i phân tử, m t số
n m
trong cùng m
i phân tử có thể uốn l i g
n mức gi a các nguyên
tử và nhóm nguyên tử c
n m ch này xuất hi

ể ảnh
ở
n s quay
ổi các hình thái s p x (
c ion, l c phân
tán hay liên k
) T
a các nguyên tử và nhóm nguyên tử nằm
trên nh ng khoảng cách lớn trong phân tử polyme g
Ngoài ra, trong các h th c t các phân tử polyme luôn luôn ti p xúc với
nhau, vì v y gi
ú
ũ
ả
ở
n mứ
quay
phân tử. Tuy nhiên tính h t các ả
ởng này rấ
ức
ổi hình thái s p x p c a các phân tử
i ta chỉ xét các
g n và xa trong ph m vi m t phân tử
y
tác g n.
Tóm l i, các tính chất v t lý c a h p chất cao phân tử ph thu c vào cấu t o
hóa h c c
ú
â
ch polyme mềm dẻo

là từ sự quay nội tại c a các ph n tử riêng lẻ trong phân tử. Ngồi ra cịn do
ớc c a m
â
ối. Chuyể
ng n i t i c a h p chất
thấp phân tử không có bi
ổ ă
chuyể
ng quay c a
m t phân tử
ứng với m t phân tử khác. Trong th c t , m ch polyme
khơng thể hồn tồn quay t
ẫn có khả ă
ể
ng uốn khúc.
3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ mềm dẻo của mạch polyme
Các y u tố
ị
quay, khố
ng phân tử
không gian và nhi
.

mềm dẻo c
i phân tử là: thềm th
ă
ớc nhóm th ở m ch nhánh, m
m ch

3.1 Thềm thế năng quay:


15


Giá trị c a thềm th ă
q
thu
i phân tử và gi a
các phân tử
ĩ
n hóa h c và cấu t o c a m ch.
Trong các polyme m ch cacbon thì các hydrocacbon
phân c c nh
nhấ
i phân tử trong m
ă
ổi hình thái s p
x p c a chúng khơng lớ
ĩ
ị E o và ΔE
(khoảng 1 – 4
kcal/mol). Đ
ng h
z
Đặc bi t
các polyme với các liên k t C=C trong m ch bên c nh các liên k
trị E o rất nh , ví d polybutadien, polyizopren. Các polyme này có m ch phân
tử h t sức mềm dẻo và m
n c a chúng bao g m khoảng 10 – 40 m t xích
ản.

Các nhóm th phân c c có tác d
ă
i phân tử và
gi a các phân tử
phân c c c a nhóm th , khoảng cách gi a chúng
trong m
ối xứng c
ú
ĩ ất lớn.
â
ứ
ú
ể
ớ
ố ị
( ặ segment) trong
ề ă
ể
ị
ấ ẽ
ă
ả
q
â
ớ
ù
â ử
ẽ ấ ứ
(moment ỡ
nhóm nitr : μ =3 5)

(μ C-Cl = 1 8)
(μ C-OH =l,9).
â
ú
ể
ể
ũ
ề
ớ V
Vớ
ứ 18%
ề
è
ù
ớ
ă
â
ừ
ề
ẻ ẽ ả
ở
ứ
Vi
ố
a các nhóm th phâ
ũ
óả
ớ ớ
â ừ(
ề

ẻ
)
a các nhóm này
ẩ
moment ỡ
ổ
p
â ử ẽ ằng
C
â ử
â
ề
V
polytetrafloetylen
ặ polyvinylidenclorua có
ấ
ề
é
â
C- Cl và C- F
ố
ứ
Trong các polyme dị
ớ
liên
C-O. C-N, Si-O, v.v..., ề
ă
q
ớ T
ề

ẻ
a các

16


phân tử pol
ị
ở
ấ
â ừ ặ
t xích lân c n
ấ
hydro ề
(
)
liên k t
hydro,
ị
mà cả
các m t xích ền
ũ
ềm dẻ
â ừ ớ
ấ
ớ
— Si—o—. Đ
ề
ẻo
ú

ể ả
ở:
S -O-S (
ể
ổ
ả
120 - 160°), khoả
ớ
ử trong
(
S -O là 1.65Ǻ)
(
ê
S C là 1.90Ǻ)
ấ
S -O.
e ị
ứ
ấ
T
ỗ
t xích
c
ả
a nó có vài nhóm -OH. Phân tử xenlulơ ặ
ở
phân tử
â ử rấ ớ
ề
ă q

ị
3.2 Khối lƣợng phân tử của polyme
Về
ể
ố
ân tử (hay
ở
ề
ẻo c
ị ề
ấu trúc c
q
ố
ân tử tăng thì số
p x p
ũ
ăng. V
q
ớ
ố
ể
2
ân tử ớ 2
ỉ
2
–
4
phân ử ớ 4
T
ố q

phân tử ớ
2 n-1
ớ
ị ề
ă
q
ấ ớ
ở
3.3 Mật độ của mạng không gian trong polyme
S
â ử ẽ là
ả
C
ề v ng
â ử
Tuy nhiên, n u cá
xa nhau, nghĩ
à
linh
a a số các
t
ẽ
ổ
có liên k
V
ề
ẻ
ỳ ) ũ
ngang tăng lên,
dà

ê
ể
ề
ố ù
(

â
ă

ử) không thể ảnh
q
ịnh. Tuy nhiên khi
mà
â ử
ể
ị
t
ố
ỗi
â ử
ằ 3
8
â

ng c
ở

ả

ử ứ


ẫ

các

.

ớ
e không
(2 - 3%
ố
ẻ

ẽ ả
) ấ ớ

ố
ềm

17


dẻ

ẽ
ỳ )

ấ hồn tồn (v

3.4 Kích thƣớc các nhóm thế

Các nhóm th
ớ
à
polyme làm cản trở
q
t
S
polyme có các nhóm th
v yc
ở
ấ V
: phâ ử
ớ
ấ ứ
ở
à không tha
ổ
ứ
Ả
ở
ặ
ề
ố
ù
ố
ớ
(
cao su CKC-10) chúng
ề
ẻ

ứ
ũ
ă g lên, ti
â
ấ
ở ù
ử cacbon
ảm
õ
V

ớ 30%

ớ

ở
ổ

ấ
benzyl

phân tử
a
ả
ề
â ử α-

ể thấy ở polyme
ng
phenyl thấp và s

khơng có ả
ở
ể
ă
lên
ứ
polystyren
có 2 nhóm th
mềm dẻ
ứ

3.5 Nhiệt dộ
ă
a các ―
‖
ị kT (k – hằng ố Bolzmann) cịn nh
ề
ă
q
ỉ dao
q
q
ị trí có nă
nh
ấ B
ẽ ă
ăng. C
ú
ị kT
ới thềm th

ă
q
―
‖ b
q
ố ớ
Bả
â
ị ềm th năng quay
ổ
ố ớ ấ ả
ă
ề
ẻ
ú
ă
ă
ề
*Đ mềm dẻo c a m ch polyme có t m quan tr
ặc bi
C
sở c a các tính chấ ặc bi t mà chỉ riêng v t li u polyme mới có
II. Trạng thái pha của polyme
1. Trạng thái pha
Mỗi v t chất có 3 tr ng thái t p h p: khí, l ng, r n. Các tr ng thái này khác
ặ
ể
ng c a phân tử hoặc nguyên tử và m
phân tử
c a chúng.


18


Tr ng thái t p h p khí: các phân tử khí chuyể
ng hỗ
ớng
do khảng cách gi a các phân tử khí lớ
ất nhiều so với kích
ớc chính
phân tử
c liên k t gi a các phân tử nh .
Tr ng thái t p h p l ng: các phân tử có khoảng cách g n bằ
ớc
chính phân tử
â ử có khả ă
ể
ớ
ng c a
ngo i l
ng là chuyể
ng tịnh ti n (chuyể
ớng). Hình d ng
c a chất l ng ph thu c vào v t chứa nó.
Tr ng thái t p h p r n: tr ng thái mà khối v t chất có hình d ng ổ
ịnh và
ln có l c kháng l i s
ổi hình d ng. Kích thức phân tử lớ
ất
nhiều so với khoảng cách gi a các phân tử.

Tr
ũ
3
i: khí, l ng hoặ
ịnh hình và tinh thể. Có
q
ểm về
: q
ểm nhi
q
ểm cấ
ú Đối với
chất thấp phân tử
q
ể
ù
ối với polyme thì khơng
phả ú
ũ
ù
u.
Về mặt nhi
ng h c, pha là m t ph n c a h thố
c phân bi t với các
ph n khác bởi bề mặt phân cách và các tính chất nhi
ng (n
ă
…)
Pha tinh thể ặ
ởi tr t t xa ba chiều trong s p x p các phẩn tử c a

h (tr t t xa là tr t t trên khoả
ă
n hàng nghìn l n kích
ớc các ph n tử).
Pha l
ặ
ởi tr t t g n trong s p x p các ph n tử c a h , tức là
tr t t trên khoả
ớ
ớc c a các phân tử. Pha l ng
bao g m cả các chất
ịnh hình r n (thuỷ tỉ
…) Các
chấ
c g i chung là d ng thuỷ tỉnh. Các tỉnh thể và thuỷ tỉ
ều nằm
trong tr ng thái t p h p r n: chúng không khác nhau vẻ m
k t bó
ng c a các phản tử.
Cần lƣu ý rằng polyme khơng tồn tại trạng thái khí ở cả trạng thái tập
hợp và trạng thái pha.
2. Đặc điểm về trạng thái trật tự của polyme
Cũ

ấ
ứ

ã
R


ổ
ể ẫ

ị

ấ

â

ử
ằ

ử Đã
ĩ

ứ

ấ
ấ

â
ằ

ể
ấ

ị

ị


ú :
ổ
ả ấ
ú
ị ấ
ú

19


Vấ

ề
(
- segment).
é
ả ă
ị ấ
ã

ẻ
ả
ả

)

ị ấ

ú


(

â

ú

ớ

Đố ớ
ặ
Đố
ử ấ
ú
é

ử
ú

ẽ V
trúc nào.
Về
ả ớ

ể
â

ả

ớ ằ


ả

ấ
ớ

ấ

â

â
ị

ị
V

ằ

ử
ở ỷ
ử ằ
ể
â

â
ử

ớ

ử ấ
ả


ớ

ề
ấ
Đ

ể
â
ổ

ử
ấ
ừ
ố

ể
ừ

ặ
ề

ề

ử

ả ớ

ử
ặ

â ử
ỉ õ

ể ừ

ể

T
ú R

ừ

ứ

ớ

ử

ử

ú
ề
ề

ề

T

ể


ề
Để

ố

ớ

ử

ử

ằ
â
ử - ằ

â

ấ
ể

ử
ề

ể
ể
ớ 50%) Bằ

l
ị


ị

(
ớ

ề
Để

ớ

ả
ớ
c giả
lý và cấu trúc
c
lyme. Nó
ề â
ú
Bả
ấ
â ử
phân từ
ớ

ù
ớ

â

ể

â
ứ
(

â
ả

R
100Ǻ

ã
ứ

ử

ã ặ
ể. Do ó ã

ố

ở

ã
ă

ề

ấ

ố


ả

â
ấ

ả

ề ấ
ở

ở
ử
:
ể q

ấ
ấ
) Đố

ớ
ị

ù
â ử
ẽ ể

ấ

T

ất t
o bó

â

ử ớ

õ

V

20


ằ
ỗ

â
ở

ề

ử c a polyme vơ ị
ó- ứ

ứ
â

ử


T

ớ
ử

các bó
ứ
ấ
ề u song song

ể
ỗ
ị
ừ
â
ớ
.
B
i phân tử ấu trúc ngo i vi phân tử
ản nhất. Tuy nhiên,
tr t t trong bó cịn khác xa tr t t trong tinh thể. Trong m t bó có th t p
trung từ vài ch
ă
i phân tử
dài m t bó lớ
dài c
i phân tử lớn nhấ T
ều dày c a m t bó l i khơng lớn
l
t q chiều dày 10 - 15 i phân tử D

ũ
mềm dẻ
ng nhấ ịnh. C
ằng bó trong polyme khơng phải
là m t ph n tử
ị
c hình thành do chuyể
ng nhi t hỗn
lo n c
i phân tử
ới nhau. Vì v
ũ
chất l ng thấp phân tử, các bó có bản chấ
ă
ỳ ti n - nó
xuất hi n và bi n mất theo quy lu t ngẫu nhiên. Tuy nhiên, th i gian sống
trung bình c
i phân tử chỉ t n t i trong m t ph n rất nh c a giây. M t
ặ
ểm n a c
i phân tử là chiều dài c a nó rất lớn.
Bê
â ử
T
ố
â ử
ể
ng
ặ
ỗ

ỉ
â ử
là globul, nó có cả
ị
ẫ
ể Cũ
ể
ấ
ú ớ
ũ
ể
ằ
ị
ặ
các ấ
ú
â ử
ể
ể
ặ
ố
.
é ả
ấ
ặ
ể
ấ
ú
ẽ ử
ề

ấ
â ử ề
ẻ
Đề
ã
é
ổ
â ử T
(
ở
)
â ử
ấ
ú
vi
â ử
ă
V
é
ấ
ú
ỉ
ị
T
ũ
é
ể
ề
ả


21


III. Trạng thái vật lý của polyme vơ định hình
é

Sau k

ặ
ú

ể
ấ
Ở â

ú
ỉ ề

ể é
ị

ể

ú

ỉ

ể

D


ố

ị

:
ã

(

ỷ

)

ở

ử

ở
ấ

ú
ấ

ể

ị

ấ
q


ể
ặ

ấ
ị

ở

ã nêu ở
Đề

ể
ị

ở
ể

ấ

ể T
ả

ể
ở

ỗ

ị


ố
ể

ớ

ấ
ẫ
â

ẫ
ặ

Đ

ị

é

ị

–

ớ

ễ

l

ằ


ể
ẽ ị

â

Để
ỉ
ề ớ
B
ả )
ị ấ ớ

Đề

ể

ị

ỉ

ấ

ú
ặ
ã

ớ

ả ă


ấ
ị

ả

ả

ề

ấ

C ỉ

ấ
(
ị

ể
ấ

ấ

â

ử

ớ
–

( ề


)

L

ả
ấ
ấ
T
ở nh
ều trình bày ở
q
ớc rằng polyme vơ
ịnh hình có thể nằm trong 3 tr ng thái v t lý: r n (th y tinh), mềm cao
(elastic) và chảy nhớt.
Polyme
ịnh hình r n - cịn
ỷ
có giá trị
ấ
ù
ị
ớ
ề
ấ
ấ
ấ
â ử. Nó x ấ hi
ổ
ị

ả
ên tử
ĩ
ặc
g ă

22


ở

polyvinyl
ề ở
Ở
ĩ

ề

ị
ị

ớ

V
ề ở

Ở

ớ


ử ề

elastic,
ứ

ấ
ú

ẩ

ể

ù
â

ă
ả

ă

ở

ề
ả

ổ
ấ

ớ


ả
ă

ấ
ề

ị

é Ở

ấ

ố
ớ ấ
ả

ể

ấ
ớ
ớ

C

1. Hiện tƣợng hồi phục
1.1 Khái niệm
Gả ử
ẫ Polyme
ằ
ẫ

â ử ẽ
ể
khác vớ â ằ
H
ẫ Polyme
ể ừ â
V q
Polyme ừ
â ằ
Th i gian
ể
â ằ

(

â ử
ở
l c kéo)
s ổ
ị
ớ

ằ
q

â

â

ằ


ớ

ổ
â

ớ

ằ

â

ằ
c

1.2 Các dạng hồi phục
1.2.1 Hồi phục biến dạng:
Gả ử
ẫu
h
ề
ớ ứ
ấ
ẫ ẽ
ừ ừ
n ị
ấ

ỳ


ứng suấ
ổ (
ứn
ấ é )
ỷ ẫ Polyme.
â
ả
ú
Đ
ề
( ể
ố)
ổ
i
ề
â
ằ
ԑ ꝏ . ԑ ꝏ luôn lớ h n
ả
: ԑꝏ > ԑt.
ề
â
ằ
ẫu polyme có
c. Q trình h i ph c này g i là h i ph c bi n d ng.

23


Từ


â

dẻo c a polyme: D t =
ԑ (t) : th i gian
ϭ: ứng suất

1.2.2 Hồi phục ứng suất:
Gả ử
ẫ
ɛ1
ố ɛ 1 khô
ổ
ả ứ
ấ
ứ
ấ

ứ

polyme
ả
ả

ấ ϭ 1 làm

ẫ

ị
i gian. Quá


ứ
ể

ổ

q

N u v n tốc tác d ng l c càng
nhanh thì ứng suấ
ể gây ra
cùng m
bi n d ng sẽ càng
lớn
i ph
c tính:

1.2.3 Hồi phục sau tác dụng (đàn hồi sau tác dụng):
G ả ử ẫ polyme
ị
ử
ở
â
ằ
ấ
ả
â ằ
ới (ứ
ớ
q


â
ẽ
) Q

24