bài giảng hóa lý

Chỉång I: CẠC KHẠI NIÃÛM CÅ BN
I. Âënh nghéa Polymer:
Polymer l cạc häøn håüp m cạc phán tỉí âỉåüc tảo thnh tỉì mäüt säú lỉåüng låïn cạc nhọm
ngun tỉí näúi våïi nhau bàòng cạc liãn kãït họa hc tảo thnh mäüt dy di.
Cọ thãø âënh nghéa Polymer theo mäüt cạch räüng hån nhỉ sau: Polymer l nhỉỵng håüp
cháút m cạc tênh cháút váût l ca nọ chè thay âäøi chụt êt trong khi âải phán tỉí tiãúp tủc tàng.
II.Mäüt säú tênh cháút cå l ca váût liãûu Polymer:
- Khäúi lỉåüng riãng bẹ, âäü bãưn riãng cao (Âäü bãưn riãng l âäü bãưn tênh trãn mäüt âån vë
khäúi lỉåüng).
- Mäüt säú Polymer cọ âäü bãưn họa hc ráút cao.
Vê dủ: Poly tetraflo ethylene khäng bë phạ hy båíi nỉåïc cỉåìng toan




- Âäü cạch âiãû
n cao (âäúi våïi nhỉỵng Polymer khäng phán cỉûc).
- Cọ tênh cháút quang hc: Mäüt säú Polymer cọ âäü trong sút cao nhỉ PMMA (thy tinh
hỉỵu cå) âỉåüc dng lm cạc dủng củ quang hc, kênh mạy bay.
- Mäüt säú Polymer cọ kh nàng bạm dênh ráút täút våïi nhiãưu loải váût liãûu khạc nhau (vê dủ
Epoxy) nãn dỉåüc ỉïng dủng âãø lm keo dạn, sån.
- Mäüt säú Polymer cọ âäü ma sạt låïn, êt bë mi mn (nhỉ cao su lỉu họa). Mäüt säï khạc
lải êt bë ma sạt nhỉ Ploy tetraflo ethylene nãn âỉåüc ỉïng dủng âãø lm bảc trong cạc äø trủc
khäng thãø dng bi.
- Mäüt säú Polymer cọ tênh ân häưi låïn (cao su).
C C
F
FF
F
n
- ọỹ bóỡn nhióỷt khọng cao. Phỏửn lồùn õổồỹc sổớ duỷng ồớ nhióỷt õọỹ trong khoaớng tổỡ 0 õóỳn

140
0
C.
- Caùch nhióỷt, caùch ỏm cao (vỏỷt lióỷu Polymer xọỳp).
III.Phỏn loaỷi Polymer:
Coù thóứ phỏn loaỷi Polymer theo mọỹt sọỳ chố tióu nhổ sau:
- Theo thaỡnh phỏửn coù thóứ chia laỡm 3 loaỷi: Polymer hổợu cồ (organic Polymer), Polymer
vọ cồ (inorganic Polymer) vaỡ Polymer baùn hổợu cồ (semi- organic Polymer).
+ Polymer hổợu cồ laỡ Polymer chố coù caùc nguyón tổớ : C, H, O, N, S, X (halogen) trong
phỏn tổớ, trong õoù coù thóứ coù O, N, X tham gia hỗnh thaỡnh maỷch chờnh.

Vờ duỷ: PVC
Polymer hổợu cồ cuợng coù thóứ laỡ nhổợng Polymer coù chổùa caùc nguyón tọỳ khaùc caùc nguyón
tọỳ trón nhổng nhổợng nguyón tọỳ naỡy khọng nũm trong maỷch chờnh vaỡ khọng lión kóỳt vồùi
caùc nguyón tổớ cacbon.
Vờ duỷ: caùc muọỳi cuớa caùc polyacid

+ Polymer vọ cồ: laỡ nhổợng Polymer khọng chổùa nguyón tổớ cacbon, caùc nguyón tổớ lión
kóỳt vồùi nhau õóứ taỷo thaỡnh Polymer bũng lión kóỳt hoùa hoỹc (lión kóỳt coỹng hoùa trở).
Vờ duỷ: - Mg- O- Mg-O-Mg-O-Mg-O-
Tổ
ỡ õởnh nghộa naỡy ta thỏỳy kim loaỷi khọng phaới laỡ Polymer vọ cồ vỗ lión kóỳt trong kim
loaỷi laỡ lión kóỳt kim loaỷi.
+ Polymer baùn hổợu cồ: laỡ nhổợng Polymer thuọỹc caùc trổồỡng hồỹp sau:
+ Maỷch phỏn tổớ bao gọửm C vaỡ caùc nguyón tọỳ khaùc (trổỡ N, O, S).
+ Maỷch chờnh laỡ maỷch cacbon vaỡ coù nhoùm thóỳ chổùa caùc nguyón tọỳ khaùc (trổỡ
N, S, O, X) lión kóỳt trổỷc tióỳp vồùi nguyón tổớ cacbon trong maỷch chờnh. (caùc polymer cồ
kim)
CH
2

Cl
CH
n
CH
2
CH
COONa
n
+ Maỷch chờnh laỡ maỷch vọ cồ nhổng coù caùc nhoùm thóỳ coù cacbon nguyón tổớ
nọỳi trổỷc tióỳp vồùi maỷch chờnh.
Vờ duỷ: polysiloxanes

- Theo cỏỳu taỷo maỷch coù thóứ chia thaỡnh 3 loaỷi: Polymer maỷch thúng, Polymer maỷch
nhaùnh vaỡ Polymer khọng gian.
+ Polymer maỷch thúng: laỡ nhổợng Polymer maỡ caùc õaỷi phỏn tổớ laỡ nhổợng daợy daỡi vồùi
õọỹ bỏùt õọỳi xổùng cao.
+ Polymer maỷch nhaùnh: gọửm mọỹt daợy daỡi (goỹi laỡ maỷch chờnh) coù caùc nhaùnh
thóỳ lồùn. Sọỳ lổồỹng vaỡ kờch thổồùc cuớa nhaùnh thóỳ thay õọứi trong phaỷm vi rọỹng.







+ Polymer khọng gian: laỡ Polymer gọửm nhổợng daợy daỡi nọỳi vồùi nhau thaỡnh maỷng lổồùi
khọng gian.

- Dổỷa vaỡo sọỳ lổồỹng caùc loaỷi Monomer taỷ
o thaỡnh Polymer coù thóứ chia thaỡnh 2 loaỷi:
+ Polymer õọửng nhỏỳt (Homopolymer): Laỡ nhổợng Polymer chố chổùa mọỹt loaỷi
Monomer trong õaỷi phỏn tổớ.
R
R
R
R
Si
Si
O
O
A A A A
A A A A A A A
A
A
A A A A A A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
AAAAA
Vê dủ:

+ Copolymer (hồûc mixed Polymer): l nhỉỵng Polymer cọ chỉïa tỉì 2 loải Monomer
tråí lãn trong âải phán tỉí Polymer.
Copolymer gäưm cọ 2 loải: Copolymer khäúi v Copolymer ghẹp.
Copolymer khäúi:
Copolymer ghẹp:


- Ngoi ra dỉûa vo thỉï tỉû sàõp xãúp ca cạc màõc xêch trong mảch trong quạ trçnh tảo
thnh polymer m ta cọ Polymer mảch âiãưu ha hay khäng âiãưu ha. Tênh báút âiãưu ha
ca Polymer cọ thãø do nhiãưu ngun nhán gáy ra (chiãưu di mảch chênh, nhọm thãú )
nhỉng âiãưu âạng quan tám åí âáy l cáúu tảo âiãưu ha khäng gian ca Polymer. Nhỉỵng
Polymer m táút c cạc màõc xêch v cạc nhọm phủ sàõp xãúp theo nhỉỵng trçnh tỉû nháút âënh
gi l Polymer âiãưu ha khäng gian. Ty thüc vo cạch sàõp xãú
p v mỉïc âäü âäúi xỉïng m
cọ thãø chia lm 3 loải: Isotactic, Syndiotactic v Atactic.
Isotactic:






Syndiotactic

CH CH
2
CH
3
n

A A A B B A B
A A A A A
B
B
B
B
C C C C C
C C C C
H
H
HH
H
H
H
HH
H
H
H
H
R
R
R
R
R
C C C C C
C C C C
H
H
H
H

H
R
H
R
H
H
H
H
H
H
H
R
H
R
Atactic:



IV. Trảng thại váût l (táûp håüp) v trảng thại pha:
1. Trảng thại váût l (táûp håüp):
Váût cháút cọ thãø täưn tải åí 3 trảng thại váût l: Ràõn, lng v khê. Cạc trảng thại ny khạc
nhau vãư âàûc trỉng chuøn âäüng v máût âäü ca cạc phán tỉí hồûc ngun tỉí.
a. Trảng thại khê:
ÅÍ trảng thại ny, nàng lỉåüng chuøn âäüng nhiãût ca cạc phán tỉí låïn hån nhiãưu so våïi
nàng lỉåüng tạc dủng tỉång häù giỉỵa chụng. Do âọ âàûc trỉng ca trảng thại náưy l sỉû
chuøn âäüng häøn loản ca cạc phán tỉí (bao gäưm chuøn âäüng tënh tiãún, chuøn âäü
ng quay
v chuøn âäüng dao âäüng), máût âäü phán tỉí bẹ, khäng cọ hçnh dảng riãng v dãù thay âäøi
thãø têch khi nhiãût âäü thay âäøi.
b. Trảng thại lng:

L trảng thại trung gian giỉỵa trảng thại khê v trảng thại ràõn. Åí trảng thại ny lỉûc hụt
tỉång häù giỉỵa cạc phán tỉí xáúp xè bàòng nàng lỉåüng chuøn âäüng nhiãût ca chụng, khong
cạch giỉỵa cạc phán tỉí xáúp xè bàòng kêch thỉåïc phán tỉí. Do váûy cháút lng cọ hçnh dảng
riãng (dảng cáưu khi khäng chëu tạc dủng lỉûc) nhỉng dỉåïi tạc dủng ca ngoải lỉûc nọ dãø
dng thay âäøi hçnh dảng (do cạc phán tỉí ln ln chuøn âäüng v vë trê cán bàòng ln
ln thay âäøi). Thãø têch háưu nhỉ khäng âäøi dỉåïi tạc dủ
ng ca ngoải lỉûc.
c. Trảng thại ràõn:
Trong trảng thại ràõn, máût âäü phán tỉí cao (khong cạch giỉỵa cạc phán tỉí bẹ). Cạc phán
tỉí khäng thay âäøi vë trê v chuøn âäüng quay nhỉng cọ sỉû dao âäüng xung quanh vë trê cán
bàòng, thỉåìng vo khong 10
13
âãún 10
14
dao âäüng / giáy. Do âäü linh âäüng ca cạc phán tỉí
bẹ nãn khọ thay âäøi hçnh dảng.
Sỉû khạc biãût vãư âäü linh âäüng ca phán tỉí dáùn âãún sỉû khạc nhau vãư cå chãú khúch tạn.
Âäúi våïi trảng thại lng v trảng thại khê thç sỉû khúch tạn xy ra do sỉû thay âäøi vë trê ca
cạc phán tỉí (khi phán tỉí ny âãún vë trê måïi thç vë trê c ca nọ âỉåüc thay thãú bàòng mäüt
C C C C C
C C C C
H
H
H
H
H
R
H
R
H

H
H
H
H
H
H
R
H
R
phán tỉí khạc). Âäúi våïi trảng thại ràõn sỉû khúch tạn xy ra ch úu do sỉû chuøn âäüng
(nhy) ca ngun tỉí âãún vë trê träúng bãn cảnh. Nhỉỵng vë trê träúng ny ln ln täưn tải
trong váût thãø do nhỉỵng sai sọt trong cáúu trục ca mảng lỉåïi tinh thãø.
Chênh vç cå chãú khạc nhau nhỉ váûy nãn sỉû khúch tạn trong cháút ràõn xy ra cháûm hån
trong cháút lng v cháút khê.
2. Trảng thại pha:
Cọ hai quan âiãøm vãư pha:
-Theo quan âiãøm nhiãût âäüng hc: Pha l mäüt pháưn âäưng nháút ca hãû thäúng âỉåüc tạch
riãng våïi cạc pháưn khạc nhåì bãư màût phán chia giỉỵa chụng v khạc nhau vãư tênh cháút nhiãût
âäüng. Mäüt pha phi cọ thãø tiïch riãng ỉï
ng våïi âiãưu kiãûn ạp sút, nhiãût âäü v cạc tênh cháút
nhiãût âäü âäüng khạc.
- Theo quan âiãøm cáúu tảo cạc pha khạc nhau l do cạch sàõp xãúp ca cạc phán tỉí . Phủ
thüc vo cạch sàõp xãúp ny m cọ thãø cọ hai trảng thại pha : Pha tinh thãø v pha vä âënh
hçnh.
+ Pha tinh thãø : Âỉåüc âàûc trỉng båíi sỉû sàõp xãúp theo tráût tỉû xa ba hỉïång ca cạc phán tỉí
hồûc ngun tỉí.
+ Pha vä âënh hçnh : Trong pha vä âënh hçnh cọ täưn tải tráût tỉû gáưn (tráût tỉû gáưn l tráût tỉû
cọ khong cạch xáúp xè bàòng kêch thỉåïc phán tỉí). Cạc phán tỉí åí gáưn mäüt phán tỉí xạc âënh
cọ thãø cọ mäüt tráût tỉû xạc âënh nhỉng åí kho
ng cạch xa hån thç tráût tỉû ny khäng täưn tải.

Pha tinh thãø pháưn låïn täưn tải åí trảng thại táûp håüp ràõn (trỉì tinh thãø lng), cn
pha vä âënh hçnh cọ thãø åí c ba trảng thại ràõn, lng hồûc khê.
V. cạc khại niãûm hiãûn âải vãư cáúu tảo phán tỉí polymer :
1. Khại niãûm mảch di:
Phán tỉí Polymer cọ chiãưu di låïn hån ráút nhiãưu so våïi kêch thỉåïc ca mäüt màõc xêch
(chiãưu ngang).
Mảch di ny cọ thãø bë ún cong hồûc cün räúi do:
+Chuøn âäüng nhiãût ca âoản mảch hồûc màõc xêch
σ
K
dc
σ
K
dc
σ
K
ngang
+Mảch quạ di so våïi chiãưu ngang
2.Tênh báút âàóng hỉåïng:
Khi tạc dủng lãn máøu Polymer bàòng ngoải lỉûc thç ta tháúy lỉûc tạc dủng theo chiãưu dc
cáưn phi låïn thç máøu måïi bë biãún dảng hồûc âỉït cn theo chiãưu ngang thç chè cáưn mäüt lỉûc
nh hån. Hiãûn tỉåüng tênh cháút ca polymer khäng âäưng nháút nhỉ váûy gi l tênh cháút báút
âàóng hỉåïng.


3. Tênh cọ cỉûc ca polymer:
Liãn kãút cọ cỉûc: l liãn kãút cng hoạ trë ca cạc ngun tỉí cọ âäü ám âiãûn khạc nhau.
Âäü cọ cỉûc ca mäüt liãn kãút âỉåüc âạnh giạ bàòng mämen lỉåỵng cỉûc: M
0
= q.l.

q: âiãûn têch
l: Khong cạch giỉỵa 2 âiãûn têch.
Khong cạch giỉỵa cạc âiãûn têch ≈ 10
-8
Cm v q ≈ 10
-10
âån vë âiãûn têch ⇒ M ≈ 10
-8
. 10
-
10
= 10
-18
âån vë ténh âiãûn = 1 debye.
Cạc M
0
thay âäøi tỉì 1÷ 10 debye.
- Âäúi våïi cạc polymer:
+ Cạc loải polymer cọ cáúu tảo theo loải H- C coi nhỉ khäng phán cỉûc: PE,
PP,Polybutadien, Polyizopren, Polyizobutylen. Cạc polymer phán cỉûc: PVR, cellulo ( cọ
chỉïa nhiãưu nhọm OH) polyacrylonitrit chỉïa nhọm -CN cọ âäü phán cỉûc cao, polyacrilic
acid, polymetacrylic acid (COOH)
Tuy nhiãn sỉû cọ màût ca cạc nhọm phán cỉûc trong phán tỉí khäng phi ln lm cho
phán t bë phán cỉûc. Nãúu cạc liãn kãút phán cỉûc trong phán tỉí âỉåüc sàõp xãúp âäúi xỉïng thç
M
0
= 0.
Vç váûy sỉû phán cỉûc ca mäüt polymer cọ thãø âỉåüc quút âënh båíi âäü phán cỉûc ca
cạc nhọm thãú, mỉïc âäü âäúi xỉïng ca sỉû sàõp xãúp cạc nhọm ny trong khäng gian v máût âäü
phán bäú ca chụng dc theo mảch.

CF
2
CF
2
(
)
n
4. Hỗnh thaùi cỏỳu taỷo, hỗnh thaùi sừp xóỳp cuớa maỷch phỏn tổớ polymer:
a. Hỗnh thaùi cỏỳu taỷo ( cỏỳu hỗnh: configuration):
Laỡ sổỷ sừp xóỳp cuớa caùc nhoùm nguyón tổớ trong khọng gian theo nhổợng vở trờ cọỳ õởnh ổùng
vồùi cỏỳu taỷo xaùc õởnh. Sổỷ sừp xóỳp naỡy khọng thóứ bióùn õọứi cho nhau õổồỹc vaỡ noù õổồỹc quy
õởnh bồới cồ chóỳ cuớa quaù trỗnh truỡng hồỹp. vỗ thóỳ khọng thóứ thay õọứi vở trờ maỡ khọng beớ gaợy
lión kóỳt õồn. Caùc cỏỳu hioỡnh bao gọửm caớ õọửng phỏn hỗnh hoỹc (cis, trans) vaỡ õọửng phỏn lỏỷp
thóứ. Trong mọỹt maỷch polymer daỡi coù thóứ coù caùc hỗnh thaùi cỏỳu taỷo khaùc nhau.
Vờ duỷ:Polyizopren coù 2 hỗnh thaùi cỏỳu taỷo bóửn vổợng:
- Cỏỳu taỷo trans - guttapersa:


- Cỏỳu taỷo sis - polyizopren:



ọửng phỏn naỡ
y chờnh laỡ cao su thión nhión
PS coù 3 hỗnh thaùi cỏỳu taỷo:
+ izotactic:

+ Syndiotactic:

Hai loaỷi naỡy õổồỹc goỹi laỡ cỏỳu taỷo õióửu hoaỡ.
CH
3
CH
2
C
CH
CH
2
CH
2
CH
3
C
CH
CH
2
CH
2
=
=
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2

C
CH
CH
2
=
C
CH
CH
2
CH
3
=
C
CH
3
CH
CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
R
R
R

CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
R
R
R


+ Actactic:
b. Hỗnh thaùi sừp xóỳp (cỏỳu daỷng: conformation): laỡ sổỷ thay õọứi vở trờ cuớa caùc nguyón tổớ (
nhoùm nguyón tổớ) trong khọng gian do chuyóứn õọỹng nhióỷt gỏy ra.
Vờ duỷ: phỏn tổớ C
2
H
6
coù thóứ thay õọứi cỏỳu daỷng tổỡ cis sang trans bũng caùch quay quanh
lión kóỳt C-C maỡ khọng bở beớ gaợy lión kóỳt.

Nhổ vỏỷy, cỏỳu daỷng noùi lón sổỷ thay õọứi vở trờ cuớa caùc nguyón tổớ trong khọng gian.
Noùi caùch khaùc cỏỳu daỷng laỡ khaớ nng õởnh hổồùng trong khọng gian cuớa caùc daợy Polymer,
õổồỹc taỷo ra bồới sổỷ quay cuớa caùc daợy Polymer quanh caùc lión kóỳt õồn, õỷc trổng nhióỷt õọỹng
cuớa quaù trỗnh naỡy laỡ sổỷ thay õọứi entropy cuớa hóỷ.








CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
R
R
R
CH
CH
2

R
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
trans
SỈÛ MÃƯM DO CA MẢCH POLYMER
Cho âãún nàm 1934 cạc âải phán tỉí polymer váùn âỉåüc coi l ráút di v cỉïng nhỉ que
âa. Tuy nhiãn quan niãûm ny khäng thãø gii thêch âỉåüc nhiãưu tênh cháút váût l ca váût liãûu
polymer, vê dủ nhỉ kh nàng phủc häưi biãún dảngca cao su thiãn nhiãn ráút låïn.
Ngy nay khại niãûm vãư hçnh dảng ca âải phán tỉí xút phạt tỉì sỉû quan sạt biãøu âàûc
th ca chuøn âäüng nhiãût gi l sỉû quay näüi tải ca nhỉỵng pháưn riãng biãût ca phán tỉí so
våïi cạc pháưn khạc.
II. Sỉû quay näüi tải ca phán tỉí, Thãưm thãú nàng quay:
1. Sỉû quay näüi tải ca håüp cháút tháúp phán tỉí:
Âãø âån gin ta xẹt phán tỉí C
2
H
6
v dáùn xút ca nọ.

*/ C
2
H
6
:
Cáúu tảo ca C
2
H
6
trong khäng gian cọ thãø âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau:



Van
’
t Hoff cho ràòng nhọm CH
3
cọ thãø quay quanh liãn kãút σ C-C. v nhỉ thãú do
chuøn âäüng nhiãût âäü, sỉû sàõp xãúp ca cạc ngun tỉí trong khäng gian thay âäøi liãn tủc, tải
cạc vë trê ca cạc ngun tỉí thç phán tỉí s cọ mäüt thãú nàng xạc âënh. Giạ trë ny phủ thüc
vo sỉû tỉång tạc giỉỵa cạc phán tỉí, electron
Khi nhọm -CH
3
quay quanh liãn kãút C-C thç thãú nàng u thay âäøi: u= f(ϕ)
ϕ : gọc quay.



.
.

.
.
.
.
.
.
Giaớ sổớ taỷi mọỹt thồỡi õióứm naỡo õoù caùc nguyón tổớ trong phỏn tổớ C
2
H
6
coù vở trờ nhổ hỗnh 1a vaỡ
thóỳ nng cuớa phỏn tổớ ổùng vồùi vở trờ naỡy laỡ u
1
. Khi nhoùm -CH
3
quay mọỹt goùc 60
0
thỗ seợ õóỳn
vở trờ nhổ hỗnh 1b vaỡ thóỳ nng laỡ u
2
. Nóỳu thóm mọỹt goùc 60
0
nổợa thỗ trồớ laỷi hỗnh 1a

Roợ raỡng ta thỏỳy U
1
nhoớ nhỏỳt vaỡ U
2
lồùn nhỏỳt. Nóỳu quy ổồùc gọỳc thóỳ nng ồớ vở trờ hỗnh 1a
= 0 thỗ thóỳ nng ồớ hỗnh 1b laỡ lồùn nhỏỳt. Sổỷ phuỷ thuọỹc thóỳ nng cuớa phỏn tổớ etan vaỡo vở trờ
goùc quay coù thóứ bióứu dióựn nhổ sau:



Vồùi phỏn tổớ dicloetan coù thóứ bióứu dióựn:






.
.
.
.
1
b
60
0
120
0
180
0

0
240
0
300
360
0
0
U
.

.

.
.
U
0
0
60
120
180
240
300
360

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
a
Nhỉ váûy âãø chuøn phán tỉí tỉì vë trê cọ thãú nàng tháúp nháút âãún vë trê cọ thãú nàng cao
hån thç phi cung cáúp cho nọ mäüt nàng lỉåüng. Nàng lỉåüng âọ gi l thãưm thãú nàng v âãø
cọ sỉû quay xung quanh liãn kãút thç nàng lỉåüng cáưn cung cáúp phi > U
0
. U
0
gi l thãưm thãú
nàng quay. Khi U
0
cng bẹ thç mảch phán tỉí cng dãù chuøn âäüng nhiãût nghéa l mảch
cng mãưm.
-U
0
âỉåüc

tênh toạn tỉì trảng thại nhiãût âäü âäüng ca khê l tỉåíng, tỉïc l cạc phán tỉí
âäüc láûp.
*/ Sỉû thay âäøi ca U
0

:
+ Ban âáưu nãúu tàng säú nhọm -CH
2
thç U
0
↑ (åí trảng thại oligvmer)
+ Khi säú mảch nhạnh v kêch thỉåïc mảch nhạnh tàng thç U
0
tàng. Tuy nhiãn nãúu kêch
thỉåïc ca mảch nhạnh tàng lãn nhiãưu thç sỉû dao âäüng hồûc quay ca nọ lải lm cho mảch
tråí nãn mãưm do màût d U
o
låïn.
+ Khi trong phán tỉí bãn cảnh liãn kãút σ cọ liãn kãút π thç U
0
khäng låïn
+ Trong phán tỉí cọ liãn kãút dë mảch C-O, C-S, C-Si thç U
0
khäng låïn.
+ Trong mảch phán tỉí cọ cạc ngun tỉí Cl hồûc F sàõp xãúp khäng âäúi xỉïng thç U
0

tàng.
Vê dủ:
U
0
U
0

(Kcal/mol) (Kcal/mol)

CH
3
- CH
3
2,8 CH
3
- CF
3
3,70 ± 0,45
CH
3
- C
2
H
5
3,4 CH
3
- OH 1,07
CH
3
-CH(CH
3
)
2
3,9 CH
3
- OH 1,06
CH
3
- C(CH

3
)
3
4,4 CH
3
- NH
2
1,90
CH
3
- CH=CH
2
1,95 CH
3
- SiH
3
1,70
CF
3
- CF
3
4,35
Tổỡ baớng ta thỏỳy U
0
cuớa C
2
H
6
tổồng õọỳi thỏỳp vaỡ nóỳu ồớ õióửu kióỷn thổồỡng ( nhiót õọỹ
phoỡng) thỗ õọỹng nng cuớa noù cuợng õuớ lồùn õóứ sổỷ quay xaớy ra dóự daỡng. Sổỷ thay õọứi vở trờ cuớa

caùc nguyón tổớ trong C
2
H
6
khoaớng 10
6
lỏửn/sec.
Lyù thuyóỳt vóử sổỷ quay nọỹi taỷi cuớa phỏn tổớ polymer õổồỹc õổa ra bồới Kuhn, Mark, Guth.
Hoỹ cho rũng daợy caùc mừc xờch coù thóứ quay trong maỷch.
Sổỷ quay nọỹi taỷi cuớa mọỹt phỏn tổớ polymer rióng bióỷt khọng hoaỡn toaỡn tổỷ do vỗ:
+ Khi quay thỗ goùc hoaù trở phaới khọng thay õọứi hoỷc thay õọứi khọng õaùng kóứ ( 109
0
28)
+ Trong phỏn tổớ coù caùc nhoùm thóỳ, nhoùm phỏn cổỷc laỡm caớn trồớ sổỷ quay



Nóỳu trong hóỷ thọỳng polymer (hóỷ thọỳng ngổng tuỷ) coỡn coù thóm mọỹt sọỳ tổồng taùc giổợa
caùc phỏn tổớ laỡm aớnh hổồớng õóỳn sổỷ quay. Tuy nhión caùc giaù trở cuớa caùc lổỷc naỡy rỏỳt khoù tờnh
toaùn, vỗ thóỳ caùc giaù trở tờnh toaùn õổồỹc lỏỳy tổỡ sổỷ tổồng taùc nọỹi phỏn tổớ. Coù 2 loaỷi tổồng taùc
nọỹi phỏn tổớ khaùc nhau:
- Tổồng taùc ồớ khoaớng gỏửn
- Tổồngt taùc ồớ khoaớng xa: Loaỷi tổồng taùc naỡy xaớy ra khi mọỹt daợy daỡi bở cuọỹn xoừn laỷi.
Giaớ sổớ taỷi mọỹt vở trờ naỡo õoù mọỹt daợy mừc xờch coù thóỳ nng laỡ U
1
vaỡ trong quaù trỗnh
chuyóứn õọỹng nhióỷt daợy naỡy õóỳn vở trờ coù thóỳ nng laỡ U
2
thỗ:
u = U

1
-U
2
xaùc õởnh sổỷ móửm deớo cuớa maỷch, thổỷc hióỷn khi coù cỏn bũng nhióỷt õọỹng
naỡy õổồỹc goỹi laỡ õọỹ móửm deớo nhióỷt õọỹng.
Vóử yù nghộa, õọỹ móửm deớo nhióỷt õọỹng noùi lón khaớ nng tọửn taỷi cuớa caùc mừt xờch taỷi
caùc vở trờ coù nng lổồỹng cổỷc tióứu. óứ õóỳn õổồỹc vở trờ naỡy õoỡi hoới mừt xờch phaới quay. Nóỳu
nng lổồỹng dổỷ trổớ khọng õuớ õóứ quay thỗ caùc mừt xờch chố dao õọỹng quanh vở trờ coù nng
lổồỹng cổỷc tióứu, dao õọỹng naỡy cuợng taỷo ra õọỹ móửm deớo cho maỷch.
ọỹ móửm deợo cuớa daợy õổồỹc xaùc õởnh bồới giaù trở U
0
goỹi laỡ õọỹ móửm deợo õọỹng hoỹc.

.
.
.
.
.
.





2. Caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng õóỳn õọỹ móửm deợo cuớa maỷch:
- Thóửm thóỳ nng quay U
0

- Troỹng lổồỹng phỏn tổớ
- Kờch thổồùc nhoùm thóỳ

- Mỏỷt õọỹ lión kóỳt ngang (maỷng lổồùi khọng gian)
- Nhióỷt õọỹ.
*/ Dổỷa vaỡo õọỹ móửm deợo cuớa maỷch polymer coù thóứ chia polymer thaỡnh 2 nhoùm lồùn:
elastomer plastie.
- elastomer: laỡ nhổợng polymer coù õọỹ móửm deợo cao ồớ nhióỷt õooỹ phoỡng.
- Plastic: laỡ nhổợng polymer cổùng ồớ nhióỷt õọỹ phoỡng.
Tuy nhión sổỷ phỏn chia naỡy coù tờnh chỏỳt tổồng õọỳi vỗ õọỹ móửm deợo õọỹng hoỹc cuớa
polymer phuỷ thuọỹc vaỡo nhióỷt õọỹ. Tờnh tổồng õọỳi cuợng coỡn thóứ hióỷn ồớ nhổợng polymer coù
thóứ tọửn trong caớ 2 traỷng thaùi elastomer hoỷc plastic ồớ nhióỷt õọỹ phoỡng õoù laỡ nhổợng polymer
co
ù khaớ nng kóỳt tinh ồớ nhióỷt õọỹ phoỡng.
III. aùnh giaù õọỹ móửm deợo cuớa maỷch polymer:
1. aùnh giaù õọỹ móửm deợo theo õọỹ giaớm aùp suỏỳt hồi:
Dổỷa vaỡo õởnh luỏỷt Raun:


P
1
P
1
0
g
1
M
1
g
1
M
1
g

2
M
2
*
=
+
U

U
U
0



P
1
: aùp suỏỳt hồi trón bóử mỷt dung dởch
P
1
0
: aùp suỏỳt hồi trón bóử mỷt dung mọi
g
1
: khọỳi lổồỹng cuớa dung mọi trong dung dởch
g
2
: khọỳi lổồỹng cuớa polymer trong dung dởch
M
1
: troỹng lổồỹng phỏn tổớ cuớa dung mọi

M
2
*
: troỹng lổồỹng phỏn tổớ bióứu kióỳn cuớa polymer laỡ giaù trở tổồng õổồng vồùi troỹng lổồỹng
phỏn tổớ cuớa mọỹt polymer cỏửn phaới coù õóứ coù thóứ taỷo thaỡnh dung dởch lyù tổồớng vồùi dung mọi
õang xeùt.
M
2
*
phuỷ thuọỹc vaỡo nọửng õọỹ dung dởch. Vờ duỷ: M
2
*
cuớa dung dởch polyizo butylen õỏỷm
õỷc = 1500 tổùc laỡ coù mừc xờch. 27 mừc xờch naỡy coù khaớ nng trao õọứi vở trờ
vồùi caùc phỏn tổớ dung mọi vaỡ õổồỹc goỹi laỡ õoaỷn nhióỷt õọỹng.
Nhổ vỏỷy khi M
2
*
caỡng lồùn thỗ maỷch caỡng cổùng

2. o entropi cuớa họựn hồỹp polymer ( polymer - dung mọi):
Entropi cuớa họựn hồỹp caỡng lồùn thỗ õọỹ móửm deợo cuớa maỷch caỡng lồùn.







1500

=
27
56
CÁÚU TRỤC TRÃN PHÁN TỈÍ CA POLYMER

Trong nhiãưu nàm, viãûc nghiãn cỉïu tráût tỉû sàõp xãúp cạc âải phán tỉí nhàòm mủc âêch
chỉïng minh kh nàng täưn tải ca mäüt polymer åí trảng thại vä âënh hçnh hồûc tinh thãø v
nghiãn cỉïu dảng mảng lỉåïi ca cạc tinh thãø polymer âọ. Trong nhỉỵng nàm 30 ngỉåìi ta
âỉa ra l thuút mixel vãư cáúu trục ca polymer. Theo l thuút ny thç cạc âải phán tỉí táûp
håüp lải thnh cạc mixel, mäùi mixelï chỉïa 40 - 50 âải phán tỉí. Thỉûc tãú cáúu trục ny âỉåüc
quan sạt tháúy khi kẹo càng mäüt säú elastomer. Chụng máút âi khi lỉûc âỉåüc gii phọng, quan
âiãøm ny khäng thãø gii thêch cạc tênh cháút ca polymer v khäng gii thêch âỉåüc quạ
trçnh ha tan ca polymer (thuút mixel l thuút ca hãû
keo m hãû keo khäng bãưn nhiãût
âäüng, cn dung dëch polymer bãưn nhiãût âäüng)
Sỉû phạt triãøn ca khại niãûm vãư âäü mãưm do ca mảch v nhiãưu thê nghiãûm vãư cáúu
trục váût liãûu â dáùn âãún mäüt tỉåíng måïi vãư sỉû sàõp xãúp tỉång häù giỉỵa cạc âải phán tỉí ca
polymer. Do váûy, nhỉỵng polymer vä âënh hçnh nhỉ cao su âỉåüc xem nhỉ l cạc täø håüp ca
cạc dy di, mãưm do, cün räúi, thay âäøi hçnh dảng liãn tủc do chuøn âäüng nhiãût ca cạc
màõt xêch. Mä hçnh polymer tinh thãø dỉû bạo sỉû täưn tải trong âọ c vng vä âënh hçnh v
tinh thãø. Âiãưu ny cọ nghéa l mäüt dy polymer cọ thãø
tham gia vo mäüt säú vng tinh thãø
v vng vä âënh hçnh, theo mä hçnh ny pháưn dy åí vng vä âënh hçnh s åí dảng cün räúi.
Quan niãûm ny âỉåüc cháúp nháûn räüng ri trong mäüt thåìi gian di.
Kagin v mäüt säú tạc gi khạc â âãư nghë mäüt säú tỉåíng nhỉ sau:
1. Cạc dy phán tỉí mãúm do, cün räúi ngáùu nhiãn khäng thãø kãút bọ våïi mỉïc âäü
chàût ch cao. Ngỉåüc lải mäüt säú váût liãûu polymer qua thê nghiãûm cho tháúy cọ sỉû
täưn tải ca cạc bọ åí mỉïc âäü cao.
2. Sỉû chuøn pha dãù dng ca polymer khi âun nọng hồûc lm lảnh khäng thãø gii
thêch bàòng tỉåí

ng cạc dy cün räúi (räúi ràõm).
3. Cọ thãø xáy dỉûng mäüt mä hçnh polymer trong âọ cạc dy cọ thãø âi ra khi vng
tráût tỉû, tråí nãn räúi ràõm v hçnh thnh mäüt vng tráût tỉû tråí lải.
Cạc quan sạt tỉì kênh hiãøn vi âiãûn tỉí vo nhỉỵng nàm 1950 â âỉa ra nhỉỵng tỉåíng
måïi liãn quan âãún cáúu trục trãn phán tỉí trong polymer. Khại niãûm ny âãư cáûp âãún táút c
cạc cáúu trục âỉåüc hçnh thnh do cạc kiãøu kãút bọ ca âải phán tỉí. Ngỉåìi ta â tçm tháúy cạc
polymer cọ thãø cọ ráút nhiãưu cạc cáúu trục trãn phán tỉí trong trảng thại tinh thãø v cọ thãø
hçnh thnh cạc tráût tỉû hồûc täø chỉïc riãng tháûm chê ngay c cọ pha vä âënh hçnh. Âån vë cå
bn hçnh thnh cáúu trục trãn phán tỉí l cạc git cáưu (globale) hồûc cạc âải phán tỉí dùi
thàóng. Khi cạc globale ny tiãúp xục våïi nhau s hçnh thnh cáúu trục chỉïa nhiãưu phán tỉí
dảng cáưu hồûc hçnh thnh cạc bọ nãúu cạc globale khäng cün lải. Cạc bọ cng cọ thãø âỉåüc
hçnh thnh tỉì cạc dy cỉïng nhàõc khi chụng tiãúp xục. Cạc quạ trçnh ny xy ra hồûc khi
polymer âỉåüc tảo thnh tỉì dung dëch hồûc nọng chy hồûc âỉåüc sn xút bàòng phỉång
phạp trng håüp. Mäüt bọ cọ kêch thỉåïc di hån mäüt âải phán tỉí. Âiãưu ny cọ
nghéa l mäüt
bọ cọ thãø chỉïa nhiãưu hng cạc dy âỉåüc sàõp xãúp gáưn nhau. Kãút lûn ny xút phạt tỉì sỉû
quan sạt chiãưu dy ca bọ, chụng chỉïa mäüt säú lỉåüng khäng nhiãưu làõm cạc âải phán tỉí.
Dỉåïi nhỉỵng âiãưu kiãûn xạc âënh nãúu cạc âải phán tỉí trong bọ â mãưm do cạc bọ cọ thãø bë
ún cong.
Kh nàng tỉû sàõp xãúp ca mäüt dy trong bọ phủ thüc vo âäü mãưm do ca chụng
v sỉû tỉång tạc giỉỵa phán tỉí. Cạc dy mãưm do tỉû sàõp xãúp ráút nhanh trong cạc bọ båíi vç
nọ cọ kh nàng thay âäøi hçnh thại sàõ
p xãúp v di chuøn tỉìng pháưn. Sỉû sàõp xãúp trong bọ
ca cạc dy cỉïng l do tỉång tạc giỉỵa cạc nhọm phán cỉûc ca chụng (sỉû cọ màût ca cạc
nhọm ny l ngun nhán chênh lm dy polymer cỉïng). Cạc bọ hçnh thnh trong trảng
thại vä âënh hçnh ca mäüt polymer âỉåüc âàûc trỉng båíi tráût tỉû gáưn trong sỉû sàõp xãúp ca
dy. Tráût tỉû sàõp xãúp ca dy trong bọ cọ thãø hon ho hồûc khäng hon ho.
Cạc bọ ca cạc dy polymer l cáúu trục trãn phán tỉí âån gin nháút âỉåüc tçm tháúy
trong polymer khäng cọ kh nàng kãút tinh cng nhỉ trong polymer cọ thãø kãút tinh. Mäüt bọ
ca cạc dy âỉåüc hçnh thnh mäü

t cạch ngáùu nhiãn v cng máút âi ngáùu nhiãn. Âáy l sỉû
khạc nhau giỉỵa bọ ca cạc dy v mixel. Tuy nhiãn do chiãưu di låïn nãn thåìi gian täưn tải
ca mäüt bọ ca cạc dy låïn hån cạc chm phán tỉí trong cháút lng tháúp phán tỉí.
ÅÍ nhiãût âäü tháúp hån Tg cạc bọ ráút äøn âënh, âàûc biãût trong cạc polymer våïi cạc dy
cỉïng v cọ sỉû tỉång tạc mảnh giỉỵa cạc phán tỉí. Chụng táûp håüp lải thnh cáúu trục låïn hån
gi l cạc såüi vä âënh hçnh hồûc cạc cáúu trục nhạnh (dendrite) nhỉng váùn giỉỵ ngun bn
cháút l mäüt ngun täú.
ÅÍ nhiãût âäü cao hån Tg khi âäü linh âäüng ca cạc âải phán tỉí v
cạc bọ â cao,
chụng s kãút håüp våïi nhau âãø tảo thnh cạc cáúu trục di (bended) bàng. Âáy l âàûc trỉng
ca polymer åí trảng thại mãưm cao trỉì khi cạc phán tỉí ca chụng cün lải thnh git cáưu.
Nãúu mäüt bọ âỉåüc hçnh thnh tỉì cạc dy khäng âiãưu ha s xút hiãûn cạc ỉïng sút
näüi. Ỉïng sút ny cọ thãø l ngun nhán lm cho nọ bë ún cong v âäi khi tảo thnh cạc
hçnh dảng hçnh hc âiãưu ha nhỉng khäng cọ sỉû chuøn pha m váùn nàòm trong trảng thại
vä âënh hçnh.
Nãúu bọ âỉåüc hçnh thnh tỉì cạc dy âiãưu ha thç tráût tỉû bàõt âáưu âỉåüc hçnh thnh
trong pha vä âënh hçnh v phạt triãøn, cúi cng l sỉû kãút tinh. Âáy l quạ trçnh gäưm nhiãưu
giai âoản.
Cọ 2 cå chãú vãư sỉû hçnh thnh âån tinh thãø polymer. Cå chãú thỉï nháút cho ràòng sỉû kãút
tinh l do sỉû tỉû sàõp xãúp ca cạc âải phán tỉí mãưm do âiãưu ha bãn trong cạc bọ dỉåïi
nhỉỵng âiãưu kiãûn nhiãût âäüng tỉång ỉïng âãø hçnh thnh mảng lỉåïi khäng gian. Cạc bọ kãút
tinh cọ bãư màût phán chia giỉỵa chụng. Nhỉỵng bọ nhỉ váûy l cạc nhán ca mäüt pha tinh thãø
måïi. Sỉû xút hiãûn nàng lỉåüng bãư màût låïn tải bãư màû
t phán chia lm cho cạc bọ xãúp gáúp
(quạ trçnh ny lm gim diãûn têch bãư màût). Våïi mủc âêch tỉång tỉû, cạc xãúp gáúp tiãúp xục
våïi nhau theo màût bãn âãø tảo thnh cạc phiãún. Cạc phiãún ny cọ thãø âiãưu ha hồûc khäng
âiãưu ha. Mäüt dy phán tỉí cọ thãø tảo thnh nhiãưu phiãún, chiãưu di mäùi phiãún cọ thãø lãn
âãún 10 - 20 nm. Cạc dy âải phán tỉí chênh sau âọ sàõp xãúp vng gọc våïi màût phàóng ca
cạc phiãún. Mäüt phiãún s gäúi lãn (nhỉ ngọi) (trng làõp) vo phiãún khạc v hçnh thnh cạc
tinh thãø âiãưu ha bãư màût (regular faced crytals).

Cå chãú thỉï 2 cọ liãn quan âãún sỉû kãút tinh bãn trong bọ v
sỉû sàõp xãúp ca cạc bọ kãút
tinh dc theo såüi. Theo cå chãú ny thç khäng cọ sỉû gáúp khục ca cạc bọ. Mäüt polymer cọ
thãø kãút tinh theo c hai cå chãú (PE, polyvinyl syndiotactic).
Sỉû hçnh thnh cạc âån tinh thãø cáưn nhỉỵng âiãưu kiãûn xạc âënh v thåìi gian xạc âënh.
Vê dủ chụng hçnh thnh nãúu dung mäi bay håi cháûm tỉì dung dëch. Thỉåìng sỉû kãút tinh
dỉìng lải åí mäüt trong cạc giai âoản trung gian (hçnh thnh cạc bọ tinh thãø phiãún hồûc såüi).
Trong nhỉỵng trỉåìng håüp nhỉ váûy, sỉû sàõp xãúp lải ca cạc cáúu trục trung gian âãø lm gim
nàng lỉåüng bãư màût s hçnh thnh cạc sphlerulic. Sphlerulic l dảng cáúu trục låïn nháút trong
polymer. Kêch thỉåïc ca chụng cọ thãø thay âäø
i tỉì 10
µ
m âãún vi mm hồûc hån. Âäi khi
âån tinh thãø v cạc sphlerulic cng täưn tải trong mäüt hãû thäúng.
Trong mäüt polymer thỉûc khäng phi táút c cạc phán tỉí âỉåüc sàõp xãúp trong cạc bọ
m mäüt säú cọ thãø täưn tải åí dảng cáøu. Trãn cạc bọ kãút tinh cạc pháưn polymer åí dảng cáưu
váùn l vä âënh hçnh v vãư ngun tàõc cọ thãø tạch ra tỉì cạc bọ kãút tinh v tảo thnh pha vä
âënh hçnh.
Theo Kagin táút c cạc cáúu trục trãn phán tỉí cọ thãø chia thnh 4 nhọm:
_ Cáúu trục dảng cáưu: thỉåìng quan sạt âỉåüc åí cạc polymer vä âënh hçnh âỉåüc sn xút
bàòng phỉång phạp âa tủ.
_ Cáúu trục di bàng: âàûc trỉng cho táút c cạc Polymer trong trả
ng thại mãưm cao.
_ Cỏỳu truùc daỷng sồỹi: õỷc trổng cho caùc Polymer õọửng truỡng hồỹp vồùi trỏỷt tổỷ cao.
_ Cỏỳu truùc sphlerulic vaỡ tinh thóứ: õỷc trổng cho caùc Polymer tinh thóứ.

I. Anh hổồớng cuớa kờch thổồùc vaỡ hỗnh daỷng cuớa cỏỳu truùc trón phỏn tổớ õóỳn õọỹ bóửn cuớa
Polymer:
Kờch thổồùc vaỡ hỗnh daỷng cuớa cỏỳu truùc sióu phỏn tổớ coù aớnh hổồớng lồùn õóỳn tờnh chỏỳt cồ lyù
cuớa mọỹt Polymer.

Vờ duỷ: Mọỹt mỏựu Polymer coù caùc Spherulite nhoớ seợ coù õọỹ bóửn cao vaỡ õọỹ õaỡn họửi tọỳt.
Trong khi õoù caùc mỏựu Polymer coù caùc Spherulite lồùn thỗ dóự bở beợ gaợy (doỡn, dóứ vồợ). Sồớ dộ
nhổ vỏỷy laỡ do sổỷ phaù huyợ xaợy ra trón bóử mỷt cuớa caùc cỏỳu truùc do õoù khi tng kờch thổồùc
cuớa caùc Spherulite thỗ seợ tng õọỹ doỡn vaỡ giaớm õọỹ bóửn.
Hỗnh daỷng cuớa cỏỳu truùc sióu phỏn tổớ cuợng aớnh hổồớng õóỳn õọỹ bóửn cuớa vỏỷt lióỷu Polymer.
Vờ duỷ: Polyester cuớa Acid isophtalic vaỡ Phenolphtalein nóỳu coù cỏỳu truùc daỷng sồỹi thỗ
õọỹ bóửn va õỏỷp laỡ 6 ữ 10 Kg.cm/cm
2
trong khi õoù cỏỳu truùc daỷng cỏửu chố tổỡ 2ữ 3 Kg.cm/cm
2
.

II. Mọỹt sọỳ phổồng phaùp laỡm thay õọứi cỏỳu truùc trón phỏn tổớ cuớa Polymer:
1. Phổồng phaùp nhióỷt luyóỷn:
Thay õọứi õióửu kióỷn nhióỷt õọỹ gia cọng thỗ cỏỳu truùc seợ thay õọứi. Phổồng phaùp naỡy õồn
giaớn nhổng tọỳn nng lổồỹng vaỡ coù thóứ laỡm laợo hoaù Polymer.
2. Phổồng phaùp õởnh hổồùng:
Duỡng ngoaỷi lổỷc õóứ õởnh hổồùng maỷch phỏn tổớ. Phổồng phaùp naỡy laỡm tng õọỹ bóửn tổỡ 10
ữ 20% nhổng chố aùp duỷng õổồỹc cho mọỹt sọỳ Polymer maỷch cổùng.
3. Duỡng mỏửm kóỳt tinh nhỏn taỷo:
Coù 2 loaỷi mỏửm:
- Chỏỳt rừn: mọỹt sọỳ Oxit kim loaỷi.
- Cháút lng: cọ tạc dủng nhỉ cháút hoảt âäüng bãư màût, nọ s bao ph v lm thay âäøi
kêch thỉåïc, hçnh dảng tinh thãø.
Phỉång phạp ny cọ thãø lm gim mäüt säú tênh cháút ca Polymer nhỉ tênh cháút cạch
âiãûn, âäü bãưn nỉåïc, bãưn hoạ hc.
4. Phỉång phạp hoạ hc:
Lm thay âäøi cáúu tảo hoạ hc ca mảch phán tỉí v do âọ s thay âäøi cáúu trục. Cạc
phỉång phạp thỉåìng dng l:
- Âäưng trng håüp.

- Ghẹp cạc Polymer våïi nhau.
Phỉång phạp ny tảo ra cáúu trục bãưn vỉỵng do âọ tênh cháút ca Polymer äøn âënh hån
nhỉng giạ thnh cao.













Chỉång III. CẠC TÊNH CHÁÚT CÅ L ÂÀÛC TRỈNG
CA POLYMER


♣1. HIÃÛN TỈÅÜNG HÄƯI PHỦC

I. Khại niãûm v âënh nghéa:
Gi sỉí cọ mäüt máùu Polymer trong âọ cạc mảch phán tỉí âang åí trảng thại cán bàòng.
Nãúu tạc dủng lãn máùu mäüt ngoải lỉûc (vê dủ lỉûc kẹo) khi âọ cạc mảch phán tỉí s cọ sỉû sàõp
xãúp lải tráût tỉû âãø âảt âỉåüc sỉû äøn âënh måïi, cán bàòng ny khạc våïi cán bàòng ban âáưu.
Hiãûn tỉåüng máùu Polymer chuøn tỉì cán bàòng c âãún cán bàòng måïi gi l hiãûn tỉåüng
häưi phủc. Váûy quạ trçnh häưi phủc l quạ trçnh biãún âäøi theo thåìi gian ca Polymer tỉì trảng
thại khäng cán bàòng âãún trảng thại cán bàòng.
Thåìi gian cáưn thiãút âãø láûp lải cán bàòng måïi g

i l thåìi gian häưi phủc.
II. Cạc dảng häưi phủc:
1. Häưi phủc biãún dảng:
Gi sỉí tạc dủng lãn máùu mäüt ỉïng sút khäng âäøi (vê dủ ỉïng sút kẹo) v nh hån nhiãưu
so våïi ỉïng sút phạ hu máùu Polymer. Nãúu nọ khäng gáy ra sỉû chy thç máùu s di tỉì tỉì ra
âãún mäüt lục no âọ thç khäng di thãm ra âỉåüc nỉỵa. Âäü biãún dảng trãn mäüt âån vë chiãưu
di (biãún dảng tỉång âäúi) khäng âäøi theo thåìi gian âỉåüc gi l biãún dảng mãưm cao cán
bàòng, k hiãûu l ε
∞
. ε
∞

ln låïn hån báút k biãún dảng no trong khong thåìi gian biãún
dảng: ε
∞
> ε
t
.
Khi chỉa âảt âỉåüc biãún dảng mãưm cao cán bàòng thç trong máùu Polymer cọ hiãûn tỉåüng
häưi phủc. Quạ trçnh häưi phủc ny gi l häưi phủc biãún dảng.




t
håìi gian
Ỉïng sú
t

t

håìi gian
Biãún dảng
Tổỡ õỏy ngổồỡi ta õổa ra khaùi nióỷm õọỹ deớo cuớa Polymer:
0
)(
)(


t
tD =

2. Họửi phuỷc ổùng suỏỳt:
Giaớ sổớ taùc duỷng lón mỏựu Polymer mọỹt ổùng suỏỳt
1
laỡm cho mỏựu bở bióỳn daỷng
1
. Muọỳn

1
khọng õọứi thỗ phaới giaớm ổùng suỏỳt taùc duỷng theo thồỡi gian. Quaù trỗnh giaớm ổùng suỏỳt theo
thồỡi gian õóứ bióỳn daỷng khọng õọứi goỹi laỡ quaù trỗnh họửi phuỷc ổùng suỏỳt.






Nóỳu vỏỷn tọỳc taùc duỷng lổỷc caỡng nhanh thỗ ổùng suỏỳt õóứ gỏy ra cuỡng mọỹt õọỹ bióỳn daỷng seợ
caỡng lồùn
Moõun họửi phuỷc trong trổồỡng hồỹp naỡy õổồỹc tờnh nhổ sau:

0
)(
)(


t
tE =

3. Họửi phuỷc sau taùc duỷng (õaỡn họửi sau taùc duỷng):
Giaớ sổớ mỏựu Polymer õang chởu taùc duỷng cuớa mọỹt ngoaỷi lổỷc vaỡ caùc maỷch phỏn tổớ õang ồớ
traỷng thaùi cỏn bũng. Nóỳu bỏỳt ngồỡ giaới phoùng lổỷc thỗ noù seợ coù sổỷ sừp xóỳp laỷi cỏn bũng mồùi
(ổùng vồùi traỷng thaùi khọng coù lổỷc taùc duỷng). Quaù trỗnh naỡy goỹi laỡ quaù trỗnh họửi phuỷc sau taùc
duỷng.





t
1
2
1: Polymer khọng gian
2: Polymer maỷch thúng
t
hồỡi gian
ặùng suỏỳ
t

t

hồỡi gian
Bióỳn daỷng
ọỳi vồùi Polymer maỷch thúng do trong quaù trỗnh bióỳn daỷng õaợ coù sổỷ trổồỹt tổồng õọỳi giổợa
caùc maỷch phỏn tổớ nón chố giaớm õóỳn mọỹt giaù trở naỡo õoù coỡn Polymer khọng gian do
khọng coù sổỷ trổồỹt giổợa caù maỷch nón giaớm õóỳn 0 khi giaới phoùng lổỷc.
II. ỷc õióứm cuớa hióỷn tổồỹng họửi phuỷc:
1. Hióỷn tổồỹng tróứ:
a/ Khaùi nióỷm:
Nóỳu taùc duỷng lón mỏựu Polymer mọỹt lổỷc vaỡ lổỷc naỡy tỏng tổỡ tổỡ sao cho taỷi mọựi thồỡi õióứm
trong mỏựu Polymer luọn coù sổỷ cỏn bũng. ổồỡng taới troỹng trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ õổồỡng 1.






Thổỷc tóỳ thồỡi gian taùc duỷng lổỷc khọng õuớ õóứ cho mỏựu Polymer õaỷt õổồỹc traỷng thaù
i cỏn
bũng nón bióỳn daỷng naỡy phaới nhoớ hồn bióỳn daỷng trong trổồỡng hồỹp mỏựu õaỷt traỷng thaùi cỏn
bũng. ổồỡng cong taới troỹng trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ õổồỡng cong 2.
Khi thaùo taới troỹng: Nóỳu thồỡi gian thaùo chỏỷm õuớ õóứ mỏứu õaỷt cỏn bũng thỗ õổồỡng thaùo taới
truỡng vồùi õổồỡng 1. Thổỷc tóỳ thồỡi gian thaùo taới khọng õuớ chỏỷm õóứ mỏứu õaỷt cỏn bũng nón
bióỳn daỷng cuớa mỏứu taỷi mọựi thồỡi õióứm luọn lồùn hồn bióỳn daỷng cỏn bũng. ổồỡng cong thaùo
taới trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ õổồỡng 3
Hióỷn tổồỹng nhổ vỏỷy goỹi laỡ hióỷn tổồỹng tróứ. Vỗ coù hióỷn tổồỹng tróứ nón khi =0 thỗ trong
mỏứu vỏứn coỡn bióỳ
n daỷng vaỡ goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ.
- Nóỳu coù xaớy ra hióỷn tổồỹng trổồỹt tổồng õọỳi giổợa caùc maỷch phỏn tổớ vồùi nhau trong quaù
trỗnh taùc duỷng lổỷc thỗ bióỳn daỷng dổ khọng mỏỳt õi vaỡ goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ thỏỷt .
- Nóỳu khọng coù sổỷ trổồỹt giổợa caùc maỷch phỏn tổớ thỗ bióỳn daỷng dổ seợ dỏửn dỏửn mỏỳt õi vaỡ

goỹi laỡ bióỳn daỷng dổ bióứu kióỳn.
1
2
3



dổ
b/ Aớnh hổồớng cuớa vỏỷn tọỳc taùc duỷng lổỷc vaỡ nhióỷt õọỹ lón hióỷn tổồỹng tróứ :
- Nóỳu vỏỷn tọỳc õỷt taới troỹng vaỡ boớ taới troỹng nhoớ thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ caỡng beù .
- Nóỳu vỏỷn tọỳc õỷt taới troỹng vaỡ boớ taới troỹng lồùn thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ cuợng beù .
Dióỷn tờch voỡng tróứ khi cuỡng trở sọỳ tuyóỷt õọỳi cuớa lổỷc taùc duỷng seợ cổỷc õaỷi taỷi mọỹt vỏỷn tọỳc
õỷt lổỷc naỡo õoù.
Nhióỷt õọỹ cuợng coù aớnh hổồng tổồng tổỷ :
- Nóỳu nhióỷt õọ cao thỗ dióỷn tờch voỡng tróứ beù.
- Khi giaớm nhióỷt õọỹ dióỷn tờch voỡng tróứ cuợng beù nhoớ .
Vỗ vỏỷ
y cho nón chố ồớ caùc nhióỷt õọỹ trung gian khi bióỳn daỷng cuớa mỏứu xaớy ra vồùi mọỹt
tọỳc õọỹ roớ róỷt nhổng chỏỷm hồn so vồùi sổỷ thay õọứi lổỷc taùc duỷng thỗ dióỷn voỡng tróứ mồùi õaỷt cổỷc
õaỷi.
c/ Yẽ nghộa cuớa voỡng tróứ:





Dióỷn tờch voỡng tróứ õổồỹc tờnh theo cọng thổùc:


+=

1
2
2
2
0
1




ddS
Trong õoù:
:,
21


õaỷi lổồỹng lổỷc taùc duỷng khi tng vaỡ giaớm.
ọỹ giaớn daỡi tổồng õọỳi:

o
o
l
ll
=


l: chióửu daỡi sau khhi bióỳn daỷng.
1

2

l
o
: chiãưu di ca máùu ban âáưu.
Cäng tiãu täún (hay hon lải) khi máùu dn ra (hay co lải) mäüt âoản dl âỉåüc biãøu
diãøn bàòng phỉång trçnh:

V
dlF
l
dl
S
F
d
o
.

==
εσ

V: thãø têch máùu.
S: tiãút diãûn ngang ca máùu.
Têch phán thỉï nháút: cäng tiãu täún ca quạ trçnh kẹo càng máùu (bàòng ngoải lỉûc tênh cho
mäüt âån vë thãø têch máùu co lải).
Têch phán thỉï hai: cäng hon lải khi máùu co. trỉåìng håüp ny cäng cọ giạ trë ám do khi
máùu co lải s sn sinh ra cäng.
Täøng hai têch phán trãn (hay chênh l diãûn tiọch vng trãø) cho ta hiãûu säú nàng lỉåüng
tiãu hao v hon lải. Diãûn têch vng trãø cng låïn thç nàng lỉåüng cn lải trong máùu biãún

dảng cng låïn. Nàng lỉåüng dỉ khäng hon lải ny chè cọ thãø biãún thnh nhiãût.
Lỉåüng nhiãût ny cọ thãø l mäüt trong nhỉỵng ngun nhán gáy lo hoạ trong quạ trçnh sỉí
dủng Polymer.
III. Quạ trçnh häưi phủc v cáúu trục Polymer:
Trong mä
üt Polymer cọ nhiãưu dảng cáúu trục trãn phán tỉí khạc nhau v âäü linh âäüng ca
cạc cáúu trục ny cng khạc nhau do âọ trong mäüt máùu Polymer s täưn tải nhiãưu quạ trçnh
häưi phủc khạc nhau xy ra cng mäüt lục våïi thåìi gian häưi phủc khạc nhau. Do thåìi gian
häưi phủc ca Polymer låïn nãn thỉûc tãú Polymer khäng nàòm trong trảng thại cán bàòng.
Chênh âiãưu ny gáy ra sỉû biãún âäøi tênh cháút ca Polymer theo thåìi gian theo xu hỉåïng tråí
vãư trảng thại cán bàòng.
Vç váûy trong quạ trçnh gia cäng Polymer phi chụ âãún âàûc trỉng häưi phủc ny âãø
trạnh cạc hiãûn tỉåüng nỉït, våỵ, kêch thỉåïc khäng ph håüp.