VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN_Phần II

PHẦN II: TÍNH CHẤT CỦA POLYMER

I.      ĐƯỜNG CONG PHÂN BỐ TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ

Đường phân bố trọng lượng phân tử hay còn gọi là độ phân tán trọng lượng phân tử, đặc trưng phân bố của trọng lượng phân tử (độ không đồng đều) có ý nghĩa thực tế quan trọng với nhiều tính chất cơ lý của polymer.

Ảnh hưởng của độ phân tán trọng lượng phân tử: Đa phân tán lớn thì hỗn hợp chảy tốt hơn, nhiệt phát sinh thấp, dễ gia công nhưng tính năng cơ lý không cao. Với đơn phân tán nhỏ thì ngược lại.

 II.      CẤU TRÚC CỦA POLYMER

II.1    Cấu trúc vô định hình

Khi các mạch phân tử polymer không thể sắp xếp theo một trật tự nào thì ta có cấu trúc vô định hình. Ví dụ như nhựa PMMA, PC, PS, PVC, SAN, ABS,…

II.2 Cấu trúc kết tinh
Polymer kết tinh là những polymer có cấu trúc sắp xếp đều đặn trong không gian ba chiều theo dạng bó hoặc xếp gấp. Ví dụ như nhựa PE, PP, PET, POM, PA, Teflon,…

Thực tế không tồn tại polymer kết tinh hoàn toàn mà vẫn có vùng không kết tinh, gọi là polymer bán kết tinh.

Điều kiện kết tinh

▪ Về cấu trúc thì polymer phải có những cấu trúc tạo ái lực dọc tức mạch polymer phải được duỗi thẳng dài, kéo căng và xếp song song nhau.

▪ Có các tác động tạo định hướng như ngoại lực, nhiệt động (do ngẫu nhiên hoặc cưỡng bức) để duỗi thẳng và định hướng mạch.

▪ Phải có điều kiện cân bằng cấu trúc vừa được định hướng. Trong quá trình kết tinh tùy vào ngoại lực tác động do tự nhiên hay cưỡng bức mà ta có kết tinh ngẫu nhiên hay cưỡng bức.

Độ kết tinh

Độ kết tinh là tỷ lệ thể tích của vùng kết tinh trên toàn bộ thể tích mẫu vật liệu

            Bảng 2.1: Một số giá trị của độ kết tinh

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh

▪ Cấu trúc phân tử: thuận lợi cho polymer mạch thẳng có các nhóm thế nhỏ.

Ví dụ: PE kết tinh được nhưng PS thì không do nhóm Styrene cồng kềnh cản trở không gian.

 ▪ Phương pháp tổng hợp:

­ Polymer đồng trùng hợp ngẫu nhiên làm giảm khuynh hướng kết tinh.
­ Polymer đồng trùng hợp khối có khả năng kết tinh cao.
­ Polymer đồng trùng hợp ghép là hoàn toàn vô định hình.

▪ Khối lượng phân tử: khối lượng phân tử mạch polymer càng nhỏ thì càng dễ kết tinh do mạch ngắn thì linh hoạt và dễ sắp xếp          trật tự.

▪ Chất phụ gia: chất hóa dẻo chen vào giữa các mạch polymer làm giảm khả năng kết tinh.

 ▪ Nhiệt độ là thông số quan trọng ảnh hưởng đến quá trình kết tinh.

­ Ở nhiệt độ kết tinh thấp sẽ thuận lợi cho việc tạo mầm, các vùng kết tinh nhiều nhưng kích thước nhỏ do ở nhiệt độ thấp nên độ nhớt môi trường cao làm giới hạn việc phát triển các tinh thể.

­ Ngược lại, nhiệt độ kết tinh cao các mầm tinh thể sẽ ít do các mầm tinh thể có kích thước nhỏ hơn kích thước tối thiểu sẽ  bị phá vỡ bởi chuyển động nhiệt nhưng sự phát triển tinh thể sẽ thuận lợi do độ nhớt môi trường thấp nên các vùng kết tinh sẽ có kích thước lớn hơn trường hợp trên.

▪ Việc định hướng mạch trong gia công làm tăng khả năng kết tinh.

 ▪ Thời gian làm nguội lớn hơn thời gian hồi phục thì độ kết tinh cao.

  •  Ảnh hưởng của độ kết tinh đến sản phẩm

 ▪ Sản phẩm bị co rút, cong vênh, biến dạng

 ▪ Sản phẩm bị đục

 ▪ Sản phẩm bị sơ cứng, chịu va đập kém.

(Còn tiếp..)

tin tức khác