Chỉång IV: TRẢNG THẠI TINH THÃØ CA POLYMER
I. Khại niãûm chung:
1/ Tráût tỉû sàõp xãúp gáưn v tráût tỉû sàõp xãúp xa:
- Tráût tỉû sàõp xãúp gáưn v tráût tỉû sàõp xãúp xa âỉåüc xạc âënh båíi tè lãû giỉỵa kêch thỉåïc hồûc
khong cạch ca vng trong âọ tráût tỉû âỉåüc hçnh thnh v kêch thỉåïc ca cạc pháưn tỉí sàõp
xãúp thnh tráût tỉû âọ.
- Tráût tỉû xa thç tè lãû ny cọ thãø lãn âãún 100 âãún 1000 láưn hồûc cọ thãø theo 1, 2 hồûc 3
hỉåïng.
2/ Quạ trçnh kãút tinh:
L quạ trçnh chuøn cáúu trục tỉì tráût tỉû sàõp xãúp gáưn sang tráût tỉû sàõp xãúp xa 3 chiãưu.
Âäưng thåìi våïi quạ trçnh ny s cọ quạ
trçnh chuøn pha tỉì pha vä âënh hçnh (tráût tỉû gáưn)
pha tinh thãø ( tráût tỉû xa 3 chiãưu). Do âọ tênh cháút ca váût liãûu s thay âäøi, vê dủ: E tàng,
V
riãng
gim
Trong váût cháút tháúp phán tỉí cạc pháưn ny cọ thãø l phán tỉí, ngun tỉí hồûc ion. Âäúi
våïi polimer thç âọ l màõt xêch v dy. Do âọ l thuút vãư sỉû täưn tải ca tráût tỉû xa cọ thãø
âỉåüc tảo ra do sỉû sàõp xãúp ca c dy v màõt xêch. Tráût tỉû sàõp xãúp theo mäüt hỉåïng ca cạc
màõt xêch cọ thãø täưn tải trong mäüt dy di ca phán tỉí polimer cọ cáúu trục âiãưu ho. Sỉû täưn
tải ca tráût tỉû ny l âiãưu kiãûn cáưn cho sỉû kãút tinh ca polimer chỉï chỉa phi l âiãưu kiãûn
â. Âãø hçnh thnh mäüt polimer tinh thãø thç khäng chè phi täưn tả
i tráût tỉû xa ca màõt xêch
v ca c dy theo 3 hỉåïng.
- Polimer cọ thãø cọ 3 mỉïc âäü tráût tỉû ca dy v màõt xêch nhỉ sau:

tinh thóứ (trung tỏm kóỳt tinh) trong pha vọ õởnh hỗnh vaỡ sổỷ lồùn lón cuớa caùc nhỏn naỡy. ớ
(c)
nhiãût âäü â cao s hçnh thnh cạc tráût tỉû âëa phỉång trong cháút lng hồûc cháút nọng chy,
nhỉng cạc tráût tỉû ny bë phạ hu båíi chuøn âäüng nhiãût v sỉû hçnh thnh mäüt nhán äøn âënh
ca pha tinh thãø khäng thãø thỉûc hiãûn âỉåüc.
Khi lm lảnh thç kh nàng hçnh thnh nhán tinh thãø äøn âënh tàng lãn. Nhiãût âäü m tải
âọ nhán tinh thãø äøn âënh âỉåüc hçnh thnh gi l nhiãût âäü kãút tinh. Tinh thãø âáưu tiãn âỉåüc
hçnh thnh ráút nh (10
-6
÷ 10
-7
cm). Kh nàng chuøn pha ca váût cháút phủ thüc vo kêch
thỉåïc ca cạc git hồûc pháưn ràõn ny.
Theo Thomson ạp sút håi trãn git cọ bạn kênh nh s låïn ạp sút håi trãn git cọ bạn
kênh låïn.(r
2
<r
1
⇒ P
2
> P
1

v
)
r
1
r
1
(

låïn (åí mäüt nhiãût âäü no âọ). Vç váûy cạc tinh thãø nh bë tan ra v cạc tinh thãø låïn s låïn
lãn. Âiãưu ny gii thêch cho sỉû låïn lãn ca tinh thãø trong dung dëch.
- Mỉïc âäü kãút tinh (säú lỉåüng tinh thãø hçnh thnh trong mäüt âån vë thåìi gian) phủ thüc
vo sỉû hçnh th
nh v låïn lãn ca nhán tỉïc l phủ thüc vo mỉïc âäü chuøn âäüng nhiãût. Vç
váûy âỉåìng cong biãøu diãùn mỉïc âäü kãút tinh phủ thüc vo nhiãût âäü âi qua cỉûc âải.
- Sỉû kãút tinh thỉåìng khäng bàõt âáưu tải âiãøm chy m dỉåïi âiãøm chy. Sỉû thoạt nhiãût âäü
ca sỉû kãút tinh lm nhiãût âäü tàng âãún âiãøm chy v giỉỵ ngun tải âọ trong sút quạ trçnh.
Nãúu lm lảnh tiãúp tủc thç sỉû kãút tinh gim r rãût v bàòng 0 tải T
g
.
*/ Cå chãú kãút tinh ca polymer nhçn chung giäúng váût cháút tháúp phán tỉí nhỉng sỉû kãút tinh
ca polymer ln bàõt âáưu tải nhiãưu âiãøm phán bäú ngáùu nhiãn trong hãû thäúng. Nhỉỵng tinh
thãø låïn lãn mäüt cạch ngáùu nhiãn so våïi cạc tinh thãø khạc. Do âọ, polymer khäng bao giåì
kãút tinh hon ton

1: mỉïc âäü kãút tinh
2: âäü nhåït
IV. Âàûc âiãøm ca polimer kãút tinh:
- Khạc våïi tinh thãø thỉåìng, tinh thãø polimer khäng cọ bãư màût phán chia giåïi hản r rãût
v khäng cọ bỉåïc chuøn dåìi pha chênh xạc.
- Ngay trong cng mäüt pha, kêch thỉåïc ca cạc tinh thãø cng khạc nhau ráút nhiãưu.
- Khäng xạc âënh âỉåüc chênh xạc lỉåüng pha tinh thãø cọ trong polimer. mún biãút
polimer cọ cáúu tảo tinh thãø hay khäng thç cọ thãø dỉû
a vo mäüt säú tênh cháút váût l nhỉ hiãûu
ỉïng nhiãût khi kãút tinh, gim thãø têch åí nhiãût âäü kãút tinh hồûc nghiãn cỉïu cạc cáúu trục trãn
phán tỉí. Âãø xạc âënh mỉïc âäü kãút tinh ca polymer cọ thãø sỉí dủng cạc phỉång phạp sau:

-ray)
T
thê nghiãûm
T

Mỉïc âäü kãút tinh âỉåüc tênh nhỉ sau:
% kãút tinh = ((KLR
thê nghiãûm
- KLR
vä âënh hçnh
)/(KLR
tinh thãø 100%
- KLR
vä âënh hçnh
)).100
+ Dỉûa vo nhiãût nọng chy:
% kãút tinh = (nhiãût nọng chy ca máùu/nhiãût nọng chy ca tinh thãø 100%).100
Cạc polymer bạn tinh thãø cọ mỉïc âäü kãút tinh tỉì 45 âãún 75%, riãng teflon cọ thãø âãún
90% v PVC nh hån 15%.
- Âãø mäüt polimer kãút tinh thç mäüt trong nhỉỵng úu täú cáưn thiãút l sỉû kãút bọ chàût ch
do âọ quạ trçnh quạ trçnh døi thàóng mảch v âënh hỉåïng ca mảch trong trảng thại vä
âënh hçnh thỉåìng dáùn âãún quạ trçnh kãút tinh. Nhỉỵng tinh thãø tảo thnh theo kiãøu ny cọ
tênh cháút báút âàóng hỉåïng.
- Do mảch phán tỉí polimer låïn nãn khäng thãø biãún âäøi cạc hçnh thại sàõp xãúp tỉïc thåìi.
Do âọ quạ
trçnh kãút tinh âi hi phi cọ thåìi gian.
- Viãûc tảo thnh tinh thãø trong polimer lm máút tênh cháút mãưm cao ca polimer vä
âënh hçnh nãn khi kãút tinh nhỉỵng polimer mãưm cao mảch mãưm do s lm tàng âäü cỉïng
ca mảch dáùn âãún mäâun tàng, kh nàng biãún dảng gim. Vç váûy tênh cháút cå hc ca
polimer bë biãún âäøi v âäü bãưn ca polimer tinh thãø låïn hån ráút nhiãưu so våïi âäü bãưn ca

1 2
1: T
f
< T
nc
.
2: T
f
> T
nc
.
V. Trảng thại âënh hỉåïng ca polimer.
Khi cạc polimer kãút tinh v polimer thu tinh bë biãún dảng thç c phán tỉí v cáúu trục
trãn phán tỉí âãưu cọ sỉû sàõp xãúp âënh hỉåïng tråí lải. Sỉû âënh hỉåïng cọ thãø theo mäüt phỉång
hồûc mäüt màût phàóng. Sỉû âënh hỉåïng theo mäüt phỉång âàûc trỉng cho såüi. Cn sỉû âënh
hỉåïng theo màût phàóng thỉûc hiãûn trong mng.
- Khi âënh hỉåïng váût liãûu s thãø hiãûn tênh cháút báút âàóng hỉåïng. Vê dủ: trong såüi sàõp xãúp
cạc phán tỉí chøi â âỉåüc kẹo càng dc theo trủc såüi lm tàng âäü bãưn âỉït ca såüi trong
khi âọ âäü bãưn theo phỉång ngang (âäü bãưn xẹ) lải gim.
- u cáưu quan trng nháút ca såüi l cọ âäü
bãưn âỉït cao v âäü ân häưi nháút âënh. Mún
cho såüi bãưn phi tảo sỉû âënh hỉåïng äøn âënh láu di. Mún cho sỉû ân häưi phi lm cho cạc
håüp pháưn cáúu trục cọ âäü linh âäüng nháút âënh no âọ.
Âäúi våïi váût thãø phán tỉí tháúp âënh hỉåïng khäng thãø tho mn tảm thåìi hai u cáưu trãn
vç nãúu phán tỉí linh âäüng s phạ hu sỉû âënh hỉåïng lm gim âäü bãưn kẹo theo phỉång ca
trủc såüi. Cn nãúu sỉû âënh hỉåïng cäú âënh thç lải lm gim tênh linh âäüng ca phán tỉí v såüi
tråí nãn cỉïng.

Âỉåìng phủ thüc giỉỵa σ v ε l âỉåìng thàóng bë gy khục thnh 3 âoản. mäùi âoản
tỉång âỉång våï
i mäüt quạ trçnh váût l xạc âënh xy ra trong máùu polymer biãún dảng.
Nãúu máùu chỉa âënh hỉåïng (chỉa kãút tinh) m cọ kh nàng kãút tinh thç xy ra sỉû âënh
hỉåïng (kãút tinh). Cn nãúu máùu â kãút tinh m cạc tinh thãø ban âáưu âënh hỉåïng vng gọc
våïi hỉåïng kẹo thç xy ra sỉû âënh hỉåïng lải.
A
o
C
ε
B
σ
Tải B: Sỉû âënh hỉåïng hồûc âënh hỉåïng lải hồûc cạc tinh thãø nh kãút thục v kêch thỉåïc
ton bäü máùu bàòng kêch thỉåïc cäø eo.
BC : Tỉång âỉång våïi sỉû biãún dảng di ca máùu â âỉåüc âënh hỉåïng lải. Biãún dảng
trong âoản ny låïn hån trong âoản OA.
Khi polymer tinh thãø dë hỉåïng bë biãún dảng thç máùu váùn giỉỵ ngun cáúu trục v
tênh cháút ca máùu ban âáưu. Chè khạc nhau hỉåïng ca cạc tinh thãø âënh hỉåïng lải vng
gọc våïi hỉåïng ban âáưu.
2. Sỉû phủ thüc ca ỉïng sút âënh hỉåïng lải vo nhiãût âäü:


σ
-20
0
C
ε
σ
Polyamid âàóng hỉåïng
- Khi tng nhióỷt õọỹ (20
0
C trồớ lón) thỗ õởnh hổồùng laỷi (hay bióỳn daỷng cọứ eo) giaớm vaỡ
ổùng suỏỳt phaù huyớ giaớm nhổng chióửu daỡi cuớa caùc õoaỷn cuớa õổồỡng cong khọng õọứi. ặẽng suỏỳt
kóỳt tinh laỷi (õởnh hổồùng laỷi) giaớm maỷnh ồớ nhióỷt õọỹ 216 ữ 218
0
C (gỏửn vồùi õióứm chaớy). Mọỹt
mỏựu nhoớ seợ xuỏỳt hióỷn cọứ eo vồùi taùc duỷng cuớa mọỹt lổỷc troỹng lổỷc cuớa mỏựu.
Khi giaớm nhióỷt õọỹ xuọỳng dổồùi 20
0
C thỗ õởnh hổồùng laỷi tng vaỡ õoaỷn thổù 3 ngừn laỷi.
Sổỷ phaù huyớ xaớy ra khi bióỳn daỷng daỡi coỡn nhoớ. ớ -20
0
C thỗ khi sổỷ õởnh hổồùng chổa hoaỡn
toaỡn thỗ sổỷ phaù huyớ õaợ xaớy ra. ớ -60
0
C thỗ õoaỷn nũm ngang bióỳn mỏỳt chố coỡn laỷi õoaỷn thổù
nhỏỳt. ớ nhióỷt õọỹ -70 ữ -80
0
C vỏỷt lióỷu hoaỡn toaỡn khong coù khaớ nng bióỳn daỷng theo hổồùng
vuọng goùc vồùi hổồùng õởnh hổồùng vaỡ seợ bở phaù huyớ doỡn thaỡnh tổỡng maớnh nhoớ (õọỳi vồùi caùc
Polymer khaùc õọử thở cuợng coù daỷng nhổ trón nhổng ồớ giaù trở nhióỷt õọỹ khaùc).
Toùm laỷi: Sổỷ õởnh hổồùng laỷi cuớa tinh thóứ xaớy ra dổồùi taùc duỷng cuớa ngoaỷi lổỷc coù thóứ coi