Vật liệu POLIME là gì? Lý thuyết chất dẻo compozit tơ cao su keo dán

Vật liệu POLIME là gì? Lý thuyết chất dẻo, compozit, tơ, cao su, keo dán

I – Chất dẻo là gì?

1- Lý thuyết về chất dẻo.

- Là những vật liệu polime có tính dẻo.

* Tính dẻo : là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ     nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

* Tính đàn hồi : là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và lấy lại hình dạng ban đầu khi khi thôi tác dụng.

- Thành phần của chất dẻo gồm

* Polime

* Chất độn

Trộn 2 thành phần trên lại với nhau được một vật liệu polime mới có tính chất của polime và chất độn. Vật liệu polime mới đó gọi là vật liệu compozit.

2 - Vật liệu compozit là gì?

- Là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất hai thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau.

- Thành phần của vật liệu compozit gồm

* Chất nền : polime là thành phần chính (nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn)

* Chất độn : sợi (bông, đay, poliamit, amiang), bột (silicat, đá vôi…)

* Các chất phụ gia khác.

3 - Một số polime dùng làm chất dẻo. 

a- Poli etilen

b- Poli (vinyl clorua)

c- Poli (metyl metacrylat) hay plexiglas

metyl  metacrylat               poli  (metyl metacrylat)

d- Poli (phenol fomandehit)

* Dạng nhựa novolac.

ancolo – hidroxibenzylic     novolac

* Dạng nhựa rezol.

* Dạng nhựa rezit.

II – Tơ là gì? Lý thuyết về Tơ

1- Khái niệm về tơ

- Là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

- Trong tơ có polime, polime này có đặc tính

* không phân nhánh, xếp song song nhau

* rắn, bền nhiệt, bền với dung môi thường.

* mềm, dai, không độc và có khả năng nhuộm màu tốt.

2- Phân loại tơ

a- Tơ thiên nhiên

- Có sẵn trong tự nhiên : bông, len, tơ tằm…

b- Tơ hóa học

- Chế tạo bằng con đường hóa học

  * Tơ tổng hợp

- Chế tạo từ polime tổng hợp, như tơ poliamit ( tơ nilon-6,6 ; tơ capron…),    tơ vinylic (tơ olon, tơ vinilon…)

  * Tơ nhân tạo ( tơ bán tổng hợp)

- Xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng con đường hóa học như tơ visco, tơ xenlulozơ axetat…

3 - Một số loại tơ tổng hợp thường gặp 

a- Tơ nilon -6,6 hay poli (hexametylen ađipamit)

- là tơ thuộc loại tơ poliamit, điều chế bằng cách trùng ngưng hexametylđiamin với axit ađipic

b- Tơ nitron (tơ olon)

- là tơ thuộc loại tơ vinylic, điều chế bằng cách tổng hợp vinyl xianua (acrylonitrin)

III – Cao su là gì? Lý thuyết về Cao su

1- Khái niệm về cao su

- Là vật liệu polime có tính đàn hồi.

2- Phân loại cao su

  a- Cao su thiên nhiên

- Nguồn gốc :

Lấy từ mủ cây cao su, cây cao su có tên khoa học là Hevea brasiliensis.

- Cấu tạo

Đun nóng cao su thiên nhiên được cao su isopren có CTPT (C₅H₈)_n

Với n gần bằng 1500 đến 15000

 - Tính chất

Có tính vật lí 

* Đàn hồi

* Cách điện, cách nhiệt

* Không thấm nước, không thấm khí

* Không tan trong nước, rượu, axeton… tan trong xăng, benzen…

Có tính hóa học 

* Tác dụng với H₂, HCl, Cl₂…

* Tác dụng với lưu huỳnh (lưu hóa cao su)  tạo ra cao su lưu hóa.

Cao su lưu hóa có tính chất : đàn hồi tốt, chịu nhiệt , lâu mòn, khó tan trong các dung môi so với cao su chưa lưu hóa.

Bản chất của quá trình lưu hóa cao su : tạo ra cầu nối đissufua ( - S – S - ) giữa các mạch cao su để tạo thành mạng lưới.

b- Cao su tổng hợp

- Là vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên.

- Thường được điều chế từ các ankadien bằng phương pháp trùng hợp.

- Cao su tổng hợp thông dụng là

 * Cao su buna

 * Cao su buna  - S

 * Cao su buna  - N

IV – Keo dán là gì? Lý thuyết về keo dán tổng hợp

1 - Khái niệm về keo dán

- Keo dán là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu rắn giống hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất của các vật liệu được kết dính.

- Bản chất

* Có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền gắn chắc giữa hai mảnh vật liệu.

* Lớp màng mỏng này phải bám chắc vào 2 mảnh vật liệu được dán.

2 – Một số keo dán thường gặp 

a- Nhựa vá săm (dán nhựa)

- Là dung dịch đặc của cao su trong dung môi hữu cơ.

- Khi dùng phải làm sạch chỗ dán, bôi nhựa vào để dung môi bay đi, sau đó dán lại.

b- Keo dán epoxi (dán kim loại)

- Làm từ polime có chứa nhóm epoxi.

c- Keo dán ure-fomandehit (dán gỗ)

- Được sản xuất từ poli (ure- fomandehit)

V – Một số phản ứng thường gặp của vật liệu POLIME *hay thi*

1. Nhựa 

a) Nhựa PE

nCH2 = CH2    $\xrightarrow{{{Na,t}^{0}}}$

etilen polietilen(PE)

b) Nhựa PVC

vinyl clorua   poli(vinyl clorua) (PVC)

c) Nhựa PS

Sitren                                    poli sitren

d) Nhựa PVA

vinyl axetat    poli (vinyl axetat)

Thuỷ phân PVA trong môi trường kiềm:

Poli(vinyl ancol)

e) Nhựa PMM (thuỷ tinh hữu cơ - plexiglas)

Metyl metacrylat      poli (metyl metacrylat) (PMM)

f) Nhựa PPF:

Poli (phenol – fomanđehit) (PPF) có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

- Nhựa novolac (mạch không nhánh): Nếu dư phenol và xúc tác axit.

- Nhựa rezol (mạch không nhánh): Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ.

- Nhựa rezit (nhựa bekelít-mạng lưới không gian): Nhựa rezol nóng chảy (150⁰C) và để nguội thu được nhựa có cấu trúc mạng lưới không gian.

2. Cao su

a) Cao su buna

Buta-1,3-đien (butađien)    polibutađien (cao su buna).

b) Cao su isopren

2-metylbuta-1,3-đien (isopren)    poliisopren (cao su isopren)

c) Cao su buna-S

Butadien stiren    poli (butadien-stiren) hay Cao su buna-S

d) Cao su buna – N

Butadien  acirlo nitrin

e) Cao su clopren

Clo pren     poli Clo pren

f) Cao su flopren

Flo pren    poli flopren

3. Tơ

a) Tơ capron (nilon-6)

Axit - ε- amino caproic                  poli caproamit  (nilon-6)

Capro lactam

b) Tơ enang (nilon – 7)

Axit - ω- amino enantoic                     (nilon-7)

c) Tơ nilon – 6,6

Hexa metylen điamin  axit ađipic

d) Tơ clorin

e) Tơ dacron (lapsan)