VẬT LIỆU HỌC
VẬT LIỆU HỌC
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
1
1
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
Chương 4
Cấu trúc vật liệu hữu cơ (Polyme)
4.1.Khái niệm chung
4.1.Khái niệm chung
4.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme
4.2.Cấu trúc và liên kết trong vật liệu polyme
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
2
2
4.1.Khái niệm chung
4.1.Khái niệm chung
4.1.1.Hợp chất cao phân tử
4.1.1.Hợp chất cao phân tử
4.1.2.Các chất phụ gia
4.1.2.Các chất phụ gia
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
3

Monome
Monome
:
:
m
m
ột me
ột me
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
4
4
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
5
5
•
Ví dụ : Polyetylen (PE)
H H
- C – C-
H H
me
H H
C – C-
H H
H H

Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
7
7
H H
- C – C-
H CH
3
•
Định nghĩa:
Định nghĩa:
Polyme
Polyme
là một hợp chất gồm các phân tử được
là một hợp chất gồm các phân tử được
hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một
hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một
nhóm nguyên tử
nhóm nguyên tử
(
(
monome
monome
)
)
liên kết với nhau
liên kết với nhau
với số lượng khá lớn

Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
9
9

Polyme tự nhiên
Polyme tự nhiên
•
Sợi cellulose
Sợi cellulose có trong
bông, sợi gai,
bông, sợi gai,
gỗ
gỗ
→
→
L
L
àm quần áo
àm quần áo
•
Sợi cellulose
Sợi cellulose
có trong
có trong

•
Tr
Tr
ùng hợp :
ùng hợp :
Ph
Ph
ản ứng tạo polyme từ monome ban đầu qua nhiều
ản ứng tạo polyme từ monome ban đầu qua nhiều
lần kết hợp theo cơ chế p/u dây chuyền và không tạo
lần kết hợp theo cơ chế p/u dây chuyền và không tạo
thành sản phẩm phụ đơn phân tử nào
thành sản phẩm phụ đơn phân tử nàon(CH
n(CH
2
2
=CH
=CH
2
2
)
)
→
→
-(CH
-(CH
2

Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
12
12

- N -(CH
2
)
6
- N-

H H

O O
C - (CH
2
)
4
- C - + nH
2
O
n

•
Trùng ngưng
Trùng ngưng
:
:

13
13
•
Hạt nhựa
Hạt nhựa•
Chất độn
Chất độn
-Mục đích :
-Mục đích :


Giá thành
Giá thành
-Mùn cưa, đất sét, bột nhẹ…Kích thước ~ 10nm
-Mùn cưa, đất sét, bột nhẹ…Kích thước ~ 10nm
•
Chất hóa dẻo
Chất hóa dẻo
-Mục đích :
-Mục đích :
Xen kẽ giữa các mạch
Xen kẽ giữa các mạch




Khoảng cách

Chất tạo màu
-Tạo màu sắc
-Tạo màu sắc
-Thuốc nhuộm
-Thuốc nhuộm
-Bột màu vô cơ
-Bột màu vô cơ
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
15
15
•
Chất chống cháy
Chất chống cháy
-Cơ chế
-Cơ chế
Ức chế p/ư oxy hóa
Ức chế p/ư oxy hóa
Tạo P/ư thu nhiết
Tạo P/ư thu nhiết
Tạo màng trên bề mặt
Tạo màng trên bề mặt
-Các chất :
-Các chất :Cl
Cl

-Sợi graphit
-Sợi graphit



Độ bền
Độ bền
-Sợi polyamit thơm (Kelva)
-Sợi polyamit thơm (Kelva)



Độ bền
Độ bền
-Mica
-Mica



Cách điện, bền hóa, bền nhiệt
Cách điện, bền hóa, bền nhiệt

4.2.2.Phân tử polyme
4.2.2.Phân tử polyme
4.2.3.Cấu trúc mạch polyme
4.2.3.Cấu trúc mạch polyme
4.2.4.Cấu trúc tinh thể polyme
4.2.4.Cấu trúc tinh thể polyme
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
18
18
4.2.1.Phân tử hydrocacbon
4.2.1.Phân tử hydrocacbon


Metan CH
Metan CH
4
4
H-C : góp chung 1e
H-C : góp chung 1e
=>
=>
Liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị
(
(
Liên kết đơn
Liên kết đơn

4 SP
4 SP
3
3
+ 4 ngtử H
+ 4 ngtử H


Liên kết
Liên kết
σ
σ
•
Cấu hình:Tứ diện tam giác đều
Cấu hình:Tứ diện tam giác đều
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
20
20

Ethylen C
Ethylen C
2
2
H

: 3P : không lai hóa
P : không lai hóa
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
21
21
H H
C = C
H H
Liên kết C-C
Liên kết C-C
:
:
1 SP
1 SP
2
2
+ 1 SP
+ 1 SP
2
2
→
→
Cấu hình:
Cấu hình:
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
22
22
Tháng 02.2006
Tháng 02.2006
TS. Hà Văn Hồng
TS. Hà Văn Hồng
23
23


Axethylen C
Axethylen C
2
2
H
H
2
2
C-C : góp chung 3e
C-C : góp chung 3e


Liên kết C-C
Liên kết C-C
:
:
1SP
1SP+ 1SP
+ 1SP→
→Liên kết
Liên kết
σ
σ
2 P + 2P → Liên kêt
2 P + 2P → Liên kêt
π
π
Liên kết C-H
Liên kết C-H
:
:
1SP
1SP