TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
NGUYỄN KHUYẾN
Lương Nguyễn Minh Châu
Phan Nguyễn Hoàng My
Nguyễn Lê Ngọc Châu
Phạm Bảo Nguyên
Nguyễn Vũ Minh Thư
Đà Nẵng, tháng 12 / 2014
TÌM HIỂU VỀ VẬT LIỆU MỚI
I. Giới thiệu chung
1. Trong cuộc sống
2. Trong công nghiệp
II. Những vật liệu mới từ năm 1945 đến nay
1. Giới thiệu về vật liệu mới
2. Lịch sử hình thành
3. Tính chất hoá học của Polime
3.1. Phân loại Polime
3.1.1 Chất dẻo
3.1.2 Tơ
3.1.3 Cao su
3.2. Sơ đồ thành phần của Polime
3.3. Tìm hiểu về thành phần chung
3.4. Tìm hiểu về ứng dụng
3.4.1 Chất dẻo
3.4.1.1 Phân loại chất dẻo
3.4.1.2 Ưu điểm của chất dẻo
3.4.2 Tơ
3.4.2.1 Phân loại tơ
3.4.2.2 Ưu điểm của tơ hoá học
Composite
Gỗ công nghiệp
Đá nhân tạo
Những vật liệu mới
từ năm 1940 đến nay
Vật liệu
Kim loại (Sắt, Nhôm, Thép, Titan)
Polyme (Cao su, Nhựa Polyme
Nanocomposite, Polyme Composite)
Composite
Vật liệu khác (Giấy, gốm, ngói, thuỷ
tinh, xi măng, đá, vải sợi, lụa, than, )
Vật liệu sinh học
Composite
Polyme
Kim loại Sắt
Vật liệu sinh học
Vật liệu Gốm
Vật liệu Ngói
Việc phát minh ra chất Polime (hay còn
được gọi là chất dẻo) là một bước ngoặt
lớn trong sự đóng góp vào thành tựu
khoa học kĩ thuật ngày nay.
1. Lịch sử hình thành:
1938: polyamide đầu tiên tổng hợp
("nylon") được sản xuất bởi W. Carothers
(Of DuPont de Nemours).
1942: P. Flory và M. Huggins đề xuất lý
thuyết đầu tiên về hành vi của polyme
polymer và các biến thể ở nhiệt độ
chuyển tiếp thủy tinh của M.
Williams, R. Landel và J. Ferry.
Polyamit thermal
1980 : W. Kaminsky và H. Sinn sử dụng sự kết hợp
aluminoxanes / metallocenes cho trùng hợp olefin.
Aluminoxanes
1982: T. Otsu giới thiệu các khái niệm về trùng hợp cực
đoan kiểm soát
1986: Các dendrimer đầu tiên được
tổng hợp bởi D. Tomalia.
1994: Trùng triệt để kiểm soát bằng
cách chuyển giao nguyên tử, được
phát triển bởi ông Sawamoto và K.
Matyjaszewski.
Dendrimer
2000: H. Shirakawa, AJ. Heeger và AG. McDiarmid được
giải Nobel Hóa học cho công việc của họ trên polyme dẫn
điện bên trong.
H. Shirakawa, A.J Heeger và A.G McDiarmid
2005: Giải thưởng Nobel Hóa học được trao cho Y.
Chauvin, R. Grubbs và R. Schrock, cho công việc của họ
về phản ứng của Hoán đổi và ứng dụng của polyme.
Y. Chauvin, R. Grubbs và R. Schrock
2. Tính chất hoá học của Polime
1. Thường là chất rắn, không
bay hơi.
2. Hầu hết Polime không tan
trong nước hoặc các dung
môi thông thường.
cơ bản
Chất dẻo
Chất độn
Phụ gia
Thành phần
- Thành phần cơ bản: là 1 polyme
nào đó. Ví dụ thành phần chính của
êbônit là cao su, của xenluloit là
xenlulozơ nitrat, của bakelit là
phenolfomanđehit.
Bakelit
- Chất hoá dẻo: để tăng tính dẻo cho
polime, hạ nhiệt độ chảy và độ nhớt
của polime. Ví dụ đibutylphtalate,…
Chất hoá dẻo Phthalate
- Chất độn: để tiết kiệm nguyên liệu,
tăng cường một số tính chất. Ví dụ
amiăng để tăng tính chịu nhiệt.
Chất độn Amiang
- Chất phụ: chất tạo màu, chất chống
oxi hoá, chất gây mùi thơm.
Chất tạo màu
Ứng dụng
Polime
Polime được ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật dưới các dạng
khác nhau, phổ biến là chất dẻo, tơ, cao su.
1. Chất dẻo
- Là một loại vật liệu chế tạo từ polime và có tính dẻo.
- Chất dẻo được phân loại theo
thành phần hoá học mạch
- Sản phẩm làm từ tơ tằm rất được ưa chuộng bởi vẻ đẹp mềm
mại, sang trọng mà quý phái của chúng.
Dựa vào nguồn gốc và quá trình chế tạo, tơ được phân
loại theo sơ đồ sau:
TƠ
TƠ THIÊN NHIÊN
Có sẵn trong tự nhiên
Vd: Tơ tằm, sợi bông,
sợi đay,
TƠ HOÁ HỌC
P
TƠ TỔNG HỢP
Chế tạo từ các chất
đơn giản như tơ
nilon – 6,6; tơ
capron.
TƠ NHÂN TẠO
Chế biến hoá học
từ các polime thiên
nhiên như tơ
visco, tơ axetat.
+ Tơ tổng hợp: thu được từ các polime tổng hợp gồm:
• Tơ clorin
• Tơ capron
• Tơ nilon
• Tơ enan Phân loại Tơ
Tơ clorin
- Titan có tính chống ăn mòn tốt, có thể chịu
được sự mỏi kim loại nên được ứng dụng rộng
rãi trong cuộc sống:
Miếng Titan
trong lọ thuỷ tinh
P
Airbus A380 dùng hợp
kim của titan làm vỏ và
động cơ
Bảo tàng Guggenheim
được bao bọc bởi các
tấm titan
Đồng hồ mạ titan
Titan được sử dụng
làm răng giả
Tượng Yuri
Gagarin được
Xe bọc thép của Mĩ
có thành phần là
Titan
Vật liệu Composite
- Vật liệu composite là vật liệu tổng hơp từ
hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật
liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu
ban đầu.
- Những vật liệu composit đơn giản đã có từ rấ
t xa
xưa, khoảng 5000 năm trước Công nguyên.
Tượng đài cao 45m của
Thùng rác công cộng
Vỏ tên lửa, máy bay, tàu
vũ trụ
Bình chịu áp lực cao
Lốp xe ô tô, xe
TRONG VẬT LIỆU COMPOSITE, CHẤT LIỆU SỢI CACBON LÀ MỘT
TRONG NHỮNG CHẤT LIỆU TIỂU BIỂU.
Sợi
- Sợi carbon là một trong những vật liệu
nhân tạo vĩ đại nhất của nhân loại.
- Với đặc tính nhẹ, rất bền so với hầu hết
kim loại nên việc sử dụng sợi carbon trở
thành một cuộc cách mạng trong công
nghiệp như
hàng không vũ trụ,
Sợi Cacbon
chân tay giả
xe và siêu xe,
Chiếc siêu xe có vỏ
làm bằng sợi Cacbon
Máy bay có vỏ
làm từ sợi Cacbon
Bộ la-zăng làm từ sợi
Cacbon sẽ nhẹ hơn
40%-50%
Chân giả
làm từ sợi cacbon
- Edison chế tạo sợi cacbon dựa trên
chất xenlulozo, còn sợi cacbon ngày