 Polyme là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ rất nhiều
nhóm có cấu tạo hoá học giống nhau lặp đi lặp lại và chúng
nối với nhau bằng liên kết đồng hoá trị.
 Oligome – polyme khối lượng phân tử thấp (hợp chất trung
gian), chưa mang những đặc trưng tính chất như polyme. Sự
phân biệt giữa oligome và polyme không rõ ràng, tuy nhiên
oligome không có sự thay đổi rõ ràng với những tính chất
quan trọng.
 Monome là những phân tử hữu cơ đơn giản có chứa liên kết
kép (đôi hoặc ba) hoặc có ít nhất hai nhóm chức hoạt động có
khả năng phản ứng với nhau tạo thành polyme – tham gia
phản ứng trùng hợp.
Hình dạng phân tử polymer
• Mạch thẳng
• Mạch nhánh
• Hình sao
• Hình răng lược
• Hình thang
• Mạng lưới
• Hình cây
1/ Đặc điểm của tính chất vật lý của polyme:
- Polyme đồng thời có tính chất của vật thể rắn và lỏng.
- Độ nhớt của dung dịch rất cao
- Khả năng polyme trương lên trong khi hòa tan
- Khả năng thể hiện rất mạnh tính bất đẳng hướng của tính chất
Độ mềm dẻo của polyme
Sự thay đổi hình dạng đại phân tử polyme mạch cacbon khi quay
quanh trục liên kết 2 nguyên tử i và i+1. ( ϕ- góc hoá trị, θ = 180
0
- ϕ, φ- góc quay quanh trục liên kết)
Sự thay đổi năng lượng của 1,2-dicloetan khi một phần phân tử

quay so với phần kia. Phía dưới là các hình chiếu phân tử ứng với
các góc quay φ
Các yếu tố xác định độ mềm dẻo của đại phân tử:
- Thềm thế năng quay: giá trị của nó phụ thuộc vào tương tác nội
phân tử và giữa các phân tử, nghĩa là vào thành phần hóa học và
cấu tạo mạch.
+ Khi trong mạch có các nhóm phân cực thì một số vị trí trong
không gian sẽ không có lợi về năng lượng. Như vậy việc chuyển
sang các vị trí ấy sẽ khó khăn vì phải vượt qua các hàng rào thế
năng lớn.
+ Khi các nhóm phân cực đối xứng nhau qua mạch chính thì
mức độ phân cực của nhóm bị triệt tiêu và mạch phân tử sẽ mềm
dẻo.
- Khối lượng phân tử: không ảnh hưởng đến độ mềm dẻo của
mạch vì giá trị thềm thế năng không phụ thuộc vào độ dài mạch mà
do cấu trúc quyết định. Nhưng khi mạch dài hơn thì số lượng hình
thái sắp xếp tăng
- Mật độ mạng không gian: sự tương tác mạnh giữa các phân
tử sẽ làm giảm độ linh động. Các liên kết hóa học bền vững
giữa các đại phân tử còn ảnh hưởng mạnh hơn đến độ linh
động của các đoạn.
- Kích thước nhóm thế: các nhóm thế có kích thước và trọng
lượng lớn ở mạch nhánh của phân tử polyme làm cản trở sự
quay của mắt xích
- Nhiệt độ: có tác dụng làm tăng độ linh động động học của
các “đoạn” trong mạch polyme
-
2/ Hiện tượng hồi phục của polyme:
- Các hiện tượng dựa trên sự chuyển từ trạng thái không cân
bằng sang trạng thái cân bằng do kết quả sự chuyển động nhiệt của

các phần tử động học được gọi là các hiện tượng hồi phục.
- Do độ mềm dẻo của các mạch phân tử, chuyển động nhiệt
trong các mạch đó được thực hiện bằng cách thay đổi liên tục các
hình thái sắp xếp. Lực kéo bên ngoài làm các phân tử cuộn tròn bị
duỗi ra, và cùng với chúng các cấu trúc ngoại vi phân tử cũng bị
thay đổi. Kết quả là biến dạng mềm cao xảy ra. Nhưng biến dạng
mềm cao cũng có giới hạn, nó không thể phát triển đến vô cùng,
trong khi sự dãn dài của mẫu trong một số trường hợp kéo dài hàng
tháng, thậm chí hàng năm.
- Khi thời gian tác dụng lực đủ lớn, đặc tính của đường cong
đàn hồi sau tác dụng có thay đổi - nó dần dần tiến tới đường thẳng.
Điều này chỉ ra sự thiết lập một quá trình ổn định. Quá trình này
chỉ có thể là chảy, nghĩa là sự phát triển của biến dạng dẻo khơng
thuận nghịch. Nếu vào thời điểm t1 ngừng tác dụng lực kéo, mẫu
sẽ co lại dần dần, tuy nhiên nó khơng thể trở lại kích thước ban
đầu; sau một thời gian nào đó mẫu sẽ khơng co lại nữa và vẫn còn
dài hơn kích thước khi chưa bị kéo dãn. Như vậy ta thấy rõ biến
dạng chảy khơng thuận nghịch phát triển đồng thời với biến dạng
mềm cao thuận nghịch. Ngun nhân phát triển biến dạng khơng
thuận nghịch như sau: trong mẫu polyme vơ định hình mạch thẳng
bị kéo dãn, sau một khoảng thời gian nào đó sẽ thiết lập một cân
bằng giữa lực cơ học có tác dụng kéo duỗi các cuộn đại phân tử và
làm chúng dịch chuyển tương đối với nhau, với chuyển động nhiệt
có xu hướng làm đại phân tử cuộn lại. Kết quả là các đại phân tử
đã duỗi ra một phần bắt đầu chuyển động chậm chạp mà khơng
thay đổi mức độ cuộn trung bình của chúng nữa - bắt đầu q trình
chảy nhớt trong mẫu chịu ứng suất.
Hồi phục biến dạng:
- Nếu dùng một ứng suất không đổi để kéo dài mẫu polymer
cho đến khi đạt được chiều dài xác đòng không thay đổi theo

thời gian, sự biến dạng không thay đổi theo thời gian này gọi là
độ biến dạng đàn hồi cao cân bằng ( ε
đh
).
- Còn mọi sư biến dạng ở mọi thời điễm khác đều nhỏ hơn
sự biến dạng này (ε
đh,t
< ε
đh
). Khi chưa đạt được giá trò ứng
với ứng xuất đó thì mẫu ở trạng thái không cân bằng và hồi
phục.
- Sự hồi phục xảy ra khi cất lực tác dụng. Sự hồi phục đưa
mẫu đến trạng thái cân bằng có kích thước hoàn toàn như cũ đòi
hỏi một thời gian lâu.
- Như vậy, sự biến dạng đàn hồi cao phụ thuộc vào ứng
suất tác dụng mà còn phù thuộc vào thời gian tác dụng của lực.
Sự hồi phục này gọi là sự hồi phục biến dạng.
- Đại lượng biến dạng tương đối không thay đổi theo thời
gian gọi là biến dạng cân bằng mềm cao.
- Quá trình phục hồi xảy ra khi mẫu polymer chưa đạt được
biến dạng cân bằng mềm cao gọi là phục hồi biến dạng.
- Biến dạng mềm cao không chỉ phục thuộc vào giá trị lực tác
dụng, mà còn phụ thuộc vào thời gian tác dụng lực.
- ứng với polymer mạch thẳng: thời gian tăng thì độ biến
dạng tăng, nhưng tốc độ biến dạng dạt giá trị không đổi.
- Ứng với polymer mạch không gian: thời gian tăng thì độ
biến dạng tăng và đạt giá trị không đổi. Khoảng cách b được gọi
là độ gian càng thưa thì b có giá trị càng lớn.
Giả sử tác dụng lên mẫu một ứng

suất không thay( F
k
) và nhỏ hơn
nhiều so với ứng suất phá hủy dẫn
đến mẫu sẽ dài dần đến 1 giới hạn.
Nếu kéo nhanh một mẫu polyme vô
định hình mạch thẳng đến một độ
dài nào đó thì ứng suất cơ học cần thiết để giữ cho độ dài này
khơng đổi sẽ giảm dần theo thời gian.
2.1 Hồi phục ứng xuất
- Nếu giữ chặt được mẫu đã biến dạng ở ứng suất σ sau
thời gian t nào đó, độ biến dạng ở thời gian t ( ε
đh,t
< ε
đh,∞
)
và ứng suất tương ứng σ
t
< σ , vì thế khi giữ mẫu đã biến dạng,
ứng suất giảm khi đạt cân bằng từ σ đến σ
t
. quá trình giảm ứng
suất đến giá trò cân bằng goiï là sự hồi phục ứng suất.
Nguyên nhân: là do khi kéo nhanh các mạch phân tử không kòp
duỗi thẳng ra và chuyển động tương đối với nhau dưới tác dụng
của ngoại lực. Sau một thời gian nào đó, các phân tử mới có đủ
thời gian để sắp xếp lại thành trạng thái ổn đònh hơn ( cân bằng)
thì ứng suất mới để giữ biến dạng như cũ sẽ giảm đi
Đường cong hồi phục ứng suất
1. Polyme mạch thẳng

2. Polyme mạch không gian
Ứng suất:đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong
vật thể biến dạng do biến dạng của các nguyên nhân
bên ngoài như tải trọng,sự thay đổi nhiệt độ…có
quan hệ với:
Các loại ứng suất:
PỨng suất kéo
P Ứng suất nén
P Ứng suất cắt
P Áp lực
Phân loại độ bền cơ học
• Độ bền kéo.
• Độ bền uốn,độ bền nén.
• Độ bền va đập.
• Độ bền kết dính.
• Độ cứng.
• Độ bền mài mòn.
• Độ bền nhiệt và độ kháng ẩm.
• Độ căng bề mặt….
• Độ bền mỏi
2
1
Thêi gian
øng suÊt, σ
0
• Đ ộ b ề n u ố n là ứng su ấ t thấp nhất làm biến dạng
vĩnh viễn cho một vậ t li ệ u xem xét.
• Độ b ề n nén là giới hạn ứng su ấ t nén làm vật liệu
bị biến dạng hay phá huỷ.
• Độ b ề n kéo là giới hạn lớn nhất của ứng su ấ t

kéo làm đứt vật liệu xem xét.
• Độ b ề n m ỏ i là số đo độ bền của vật liệu hoặc
thành phần chịu tải trọng có chu kỳ, và chúng
thường khó xác định hơn sơ với các độ bền có tải
trọng tĩnh. Độ bền mỏi được xem như là cường
độ ứng suất hoặc phạm vi ứng suất, thơng
thường với ứng suất trung bình 'số khơng' thì
phù hợp với số chu kỳ phá huỷ vật liệu.
• Độ b ề n va đ ậ p là khả năng chịu đựng của vật
liệu khi chịu các tải trọng va đập đột ngột.
Giá trò f càng nhỏ, vật thể càng dẻo hay càng mềm. Ngược lại,
giá trò f càng lớn vật thể càng dẻo càng giống vật thể rắn
thường. Giá trò thực nghiệm f dao động trong giới hạn rộng vì
thế không thể thiết lập được giới hạn rõ ràng giữa chất lỏng
nhớt và vật thể chảy nhớt hay dẻo.
2.2 Hiện tượng hồi phục: là quá trình chuyển từ trạng
thái không cân bằng sang trạng thái cân bằng theo thời gian hay
quá trình đạt cân bằng theo thời gian.
Nếu như khi có tác dụng của lực, sự biến dạng của polyme
xảy ra chớp nhoáng, nghóa là với thời gian nhỏ hơn thời gian
quan sát thì có thể coi polyme ở trạng thái cân bằng.
Nếu sự biến dạng xảy ra chậm sau khi có lực thì sự biến
dạng đó có bản chất hồi phục.
Phuc hoi bien dang
Nếu dùng một ứng suất không đổi để kéo dài mẫu polymer
cho đến khi đạt được chiều dài xác đòng không thay đổi theo
thời gian, sự biến dạng không thay đổi theo thời gian này gọi là
độ biến dạng đàn hồi cao cân bằng ( ε
đh
).

Còn mọi sư biến dạng ở mọi thời điễm khác đều nhỏ hơn
sự biến dạng này (ε
đh,t
< ε
đh
). Khi chưa đạt được giá trò ứng
với ứng xuất đó thì mẫu ở trạng thái không cân bằng và hồi
phục.
Sự hồi phục xảy ra khi cất lực tác dụng. Sự hồi phục đưa
mẫu đến trạng thái cân bằng có kích thước hoàn toàn như cũ đòi
hỏi một thời gian lâu.
Như vậy, sự biến dạng đàn hồi cao phụ thuộc vào ứng suất
tác dụng mà còn phù thuộc vào thời gian tác dụng của lực. Sự
hồi phục này gọi là sự hồi phục biến dạng.
dy
dv
σ
dy
dv
σ
tg = 1/
η
n<1
n>1
2.3 Đàn hồi sau tác dụng:
Hiện tượng hồi phục biến dạng khi giải phóng polymer khỏi lực
tác dụng gọi là đàn hồi sau tác dụng.
Đường 1: Đối với những polymer mạch thẳng, trong quá trình
biến dạng các phân tử đã trượt lên nhau một khoảng nào đấy,
nên sau khi giải phóng lực tác dụng chuyển động nhiệt không

làm cho các phân tử khôi phục lại vò trí ban đầu. Bởi vậy độ
giãn dài tương đối chỉ giảm đi một ít.
Đường 2: Đối với polymer mạch không gian, do mạng lưới
không gian nối liền các đại phân tử thành một khối, nên khi
biến dạng các phân tử không thể trượt lên nhau. Ở đây có độ
giãn dài là do các phần mạch thẳng của mạng lưới không gian
duỗi thẳng ra
Hiện tượng trễ.
Khi thử nghiệm kéo giãn rồi co rút một mẫu cao su được
thực hiện với một động lực kế có ghi đồ thò, ta có thể thấy hai
đường biến dạng khi tác dụng lực và khi buông lực không chồng
khít lên nhau tạo thành “vòng trễ”của cao su.
Thực nghiệm trên cho thấy, ở cùng một ứng suất, độ lớn
biến dạng phát triển khi có ứng suất nhỏ hơn độ lớn biến dạng
khi giảm ứng suất và sau khi cất lực hoàn toàn độ biến dạng của
mẫu không trở về vò trí ban đầu, nghóa là còn lại một biến dạng
trong mẫu gọi là “biến dạng dư”.
Sự lệch nhau về độ biến dạng thuận và nghòch là do sự
biến dạng phát triển chậm hơn là sự thay đổi ứng suất. Khi tăng
ứng suất, thực tế quan sát thấy sự biến dạng trong suốt thời gian
kém cân bằng hơn, chưa kòp thiết lập cân bằng do tốc độ hồi
phục nhỏ.
Cũng như vậy, khi giảm tác dụng lực, sự biến dạng sẽ cân
bằng hơn. Ngay khi giảm ứng suất đến 0, trong mẫu vẫn còn
biến dạng dư ε
1
.
Nếu như sự chảy nhớt lớn không kòp xảy ra trong thời gian
hình thành vòng thì sự biến dạng dư dần dần mất đi, kích thước
và hình dạng ban đầu được hồi phục.

Vậy bản chất của hiện tượng trễ chính là sự chênh lệch giữa
độ biến dạng thuận và độ biến dạng nghòch.Và nguyên nhân
gây ra hiện tượng trễ là do sự kết tinh bởi kéo dài.