ĐỀ tài 9 TRÌNH bày về ĐƯỜNG CONG cơ NHIỆT của POLYMER

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:
GVHD: Th.s Cao Văn Dư
Nhóm:
1. Phạm Văn Hồng
2. Huỳnh Chí Hiếu
3. Phan Hoàng Hiệp
4. Nguyễn Thị Xuân Hiệp
5. Mai xuân tường (hl)

Nội dung:
I/ Định nghĩa polymer:
II/Trạng thái vật lý của polymer:
1. Trạng thái tổ hợp
2. Sự chuyển pha
3. Đường cong cơ nhiệt của polymer:
3.1. Định nhĩa đường cong cơ nhiệt
3.2 Ba trạng thái của polymer vô định hình
3.3. Tính chất của đường cong cơ nhiệt
3.4. Ứng dụng đường cong cơ nhiệt
III/Kết luận:
IV/ Tài liệu tham khảo:
I/ Định nghĩa polymer:
Polyme là những hợp chất cao phân tử gồm
những nhóm nguyên tử được nối với nhau bằng
những liên kết hóa học tạo thành những mạch dài
có khối lượng phân tử lớn. Trong mạch chính của
Polyme, những nhóm nguyên tử này được lặp đi

lặp lại nhiều lần.
Cao phân tử là những chất có trọng lượng phân
tử lớn: cellulose, chất dẻo tổng hợp, sợi, keo dán,
gốm sứ…
II/Trạng thái vật lý của polymer:
1.Trạng thái tổ hợp:
Polymer cũng có trạng thái vật lý giống như các
hợp chất thấp phân tử: kết tinh, lỏng và thủy
tinh. Song polymer còn tồn tại trạng thái đàn
hồi cao. Polymer ở trạng thái đàn hồi cao có
tính biến dạng lớn nên cũng không phải là thủy
tinh, và cũng không có tính chảy thuận nghịch
như chất lỏng nên không phải là thể lỏng. sự
hình thành trạng thái đàn hồi cao là do tính dẻo
của polymer. Vì thế, polymer vô định hình có 3
trạng thái vật lý: thủy tinh, đàn hồi cao ( cao
su ) và chảy nhớt.
2.Sự chuyển pha:
Sự chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác
(chuyển pha) có liên quan đến những thay đổi
về hình thái sắp xếp của các phân tử và thay đổi
tính chất chất nhiệt động học.
Chuyển pha loại 1: có thay đổi nhảy vọt những
tính chất nhiệt động học , đặc trưng là thay đổi
enthanpy của hệ. những chuyển pha loại này
như là : nóng chảy, kết tinh, ngưng tụ, bay hơi
( hợp chất thấp phân tử )
Chuyển pha loại 2: không có sự thay đổi nhảy vọt
mà thay đổi từ từ các tính chất nhiệt động. như
chuyển pha của quá trình chuyển từ trạng thái

thủy tinh sang trạng thái mềm cao do chuyển
pha không phải ở một nhiệt độ xác định mà
chuyển pha trong một khoảng nhiệt độ xác định.
3.Đường cong cơ nhiệt:
Định nghĩa:
Phương pháp cơ nhiệt để xác định trạng thái vật lý
của polyme do Carghin và Sokolova đề xuất, dựa trên
dụng cụ được đặt tên là cân Carghin-Sokolova. Ở
trạng thái ban đầu các quả cân 2 cân bằng với trọng
lượng của thanh hình trụ 3, do đó mẫu polyme 4
không chịu tải trọng (nén). Khi lấy bớt một quả cân,
tải trọng nén lên mẫu polyme sẽ tăng tương ứng. Tải
trọng này được duy trì trong một thời gian cố định
cho cả thí nghiệm. Khi mẫu biến dạng, cánh tay đòn
của cân sẽ dịch chuyển và sự dịch chuyển này được
ghi lại nhờ hệ thống quang học 6. Sau khi ghi lại biến
dạng ở thời điểm kết thúc khoảng thời gian đã chọn,
quả cân được đặt trở lại và mẫu polyme trở về trạng
thái không tải. Tiếp tục đưa nhiệt độ lên với vận tốc
gia nhiệt không đổi, phép đo biến dạng như trên được
lặp lại ở nhiệt độ cao hơn. Kết quả các phép đo cho ta
đường cong phụ thuộc của biến dạng vào nhiệt độ.
Đường cong này được gọi là đường cong cơ nhiệt.
Ba trạng thái của polymer vô định hình:
Khi đun nóng các hợp chất thấp phân tử hay các
polymer có khối lượng phân tử thấp từ trạng thái thủy
tinh sẽ chuyển sang trạng thái lỏng, còn các hợp chất
cao phân tử sẽ chuyển từ trạng thái thủy tinh sang
trạng thái mềm cao ( cao su) và chảy nhớt.
Đối với polymer vô định hình đường cong cơ

nhiệt chia làm ba vùng có ba trạng thái khác nhau:
Vùng I tương ứng với trạng thái thủy tinh, trước
nhiệt độ thủy tinh ( T
g
) đặc trưng cho sự biến dạng
nhỏ, polymer tồn tại như một vật thể rắn. có nhiều
polymer ở dưới nhiệt độ thủy tinh có tính năng cơ lý
giống như thủy tinh silicat về độ trong suốt, giòn…
Vùng II nằm giữa nhiệt độ thủy tính và chảy nhớt
có sự biến dạng thuận nghịch ít thay đổi theo nhiệt độ
và có môđun không lớn
Vùng III là vùng có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ
chảy (T
f
), Polymer tồn tại trạng thái chảy nhớt. khi
nhiệt độ tăng sự biến dạng không thuận ngịch gọi là
biến dạng dẻo
Phần lớn polymer có độ hòa tan tăng khi nhiệt độ
tăng. Một số loại polymer mạch thẳng trương có giới
hạn, khi đốt nóng lại có khả năng trộn lẫn không giới
hạn với chất lỏng thấp phân tử.
Giá trị cực đại của tanδ nằm tại điểm uốn của
đường cong cơ nhiệt tương ứng với nhiệt độ hóa thủy
tinh.
Giá trị của tanδ phụ thuộc vào tần số biến dạng.
DMTA là một phương pháp khá hữu hiệu để
khảo sát tính chất cơ nhiệt của vật liệu.
Đường cong DMTA giúp xác định nhiệt độ hóa thủy
tinh và góc lệch pha tanδ.
Tính chất đường cong cơ nhiệt:

Đường cong cơ nhiệt của polymer phụ thuộc
vào cấu trúc của polymer, khối lượng phân tử,
nhiệt độ…
Phương pháp này xác định đơn giản cho khả
năng xác định nhanh các đặc tính quan trọng của
poolymer như:
_ Nhiệt độ thủy tinh.
_ Nhiệt độ chảy.
_ Cho phép giải thích được hiện tượng cấu trúc
hóa. Xác định được nhiệt độ bắt đầu tạo liên kết
ngang và hóa rắn hoàn toàn.
Có thể xác định tạo thành liên kết ngang theo
độ lớn biến dạng polymer ở nhiệt độ không đổi sau
những khoảng thời gian khác nhau.
Ứng dụng đường cong cơ học:
Người ta dựa vào đường cong cơ nhiệt của
polymer để chế tạo ra các vật liệu polymer phù hợp
với yêu cầu.
Xác định đường cong cơ nhiệt để có thể thay
đổi được cấu trúc vật liệu.
Đường cong cơ nhiệt giúp ta biết được các
trạng thái của polymer.
III/ Kết luận:
Trong cuộc sống ngày nay hầu như chúng ta
điều sử dụng đa phần là các vật liệu làm từ
polymer.Trong quá trình chế tao chúng thì việc xác
định đường cong cơ nhiệt của polymer là rất quan
trọng và rất có ít vì chúng sẽ giúp cho chúng ta biết
rõ về trạng thái của polymer, từ đó dễ dàng thay
đổi cấu trúc hình dạng của polymer từ đó sản xuất

các vật liệu nhằm phục vụ cho con người.
IV/ Tài liệu tham khảo:
Bài giảng hóa học hóa lý polymer của thầy CAO
VĂN DƯ

HH- HL polyme NXB ĐHQG TPHCM tác giả Phan
Thanh Bình