1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VIỆN: MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN HÓA HỌC
TÀI LIỆU HỌC TẬP
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU POLYME
VÀ COMPOZIT
MÃ HỌC PHẦN
: 26258
TÊN HỌC PHẦN
: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
POLYME VÀ COMPOZIT
TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
DÙNG CHO SV NGÀNH
: KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
HÓA HỌC
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VIỆN: MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN: HÓA HỌC
TÀI LIỆU HỌC TẬP
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU POLYME
VÀ COMPOZIT
MÃ HỌC PHẦN
: 26258
TÊN HỌC PHẦN
: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
POLYME VÀ COMPOZIT
TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
DÙNG CHO SV NGÀNH
: KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
HÓA HỌC
Trưởng Khoa/Viện/Trung tâm Trưởng Bộ môn Người biên soạn
TS. Phạm Tiến Dũng TS. Phạm Thị Dương TS. Vũ Minh Trọng
3
LỜI NÓI ĐẦU
Để giúp sinh viên học tập, nghiên cứu tốt môn Công nghệ vật liệu polyme và compozit, Bộ
môn Hóa Trường Đại học Hàng hải đã biên soạn tập bài giảng Công nghệ vật liệu polyme và
compozit. Nội dung của bài giảng bám sát đề cương môn học dành cho ngành kỹ thuật công nghệ
hóa học đã được nhà trường phê duyệt.
.
Dù đã hết sức cố gắng, tác giả tin rằng cuốn bài giảng vẫn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, tác
giả rất mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của đông đảo đồng nghiệp, bạn đọc, các em
sinh viên để tập bài giảng được hoàn thiện hơn trong những lần in tiếp theo.
Hải phòng, tháng 06 năm 2020
Tác giả
4
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYME
1.1. Khái niệm vật liệu polyme
Polyme là những hợp chất mà phân tử của chúng gồm những nhóm nguyên tử được nối với
nhau bằng liên kết hoá học và lặp di lặp lại nhiều lần tạo thành những mạch dài và có khối lượng
phân tử lớn.
Trong mạch chính của polyme những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Chú ý: Polyme là hợp chất cao phân tử nhưng hợp chất cao phân tử có thể không là polyme
(là do trong phân tử của nó không có s lặp lại nhóm các nguyên tử giống nhau).
+ Mắt xích cơ s là những nhóm nguyên tử được lặp đi lặp lại nhiều trên mạch.
+ Nguyên liệu ban đầu được gọi là monome.
+ Số mắt xích trên mạch polyme được gọi là độ trùng hợp và được hiệu bằng chữ n hoặc
chữ p.
Khối lượng phân tử của polyme s là tích số của độ trùng hợp với khối lượng phân tử của
một mắt xích: Mp=n.Mm (n= Mp/Mm)
1.2. Phân loại vật liệu polyme
a. Phân loại theo phương pháp tổng hợp
+ Polyme t nhiên
+ Polyme trùng hợp
+ Polyme trùng ngưng
b. Phân loại theo cấu tạo hóa học
+ Polyme mạch cacbon
+ Polyme dị mạch: Trong mạch chính, ngoài nguyên tố C còn có các nguyên tố khác như O,
S, N…Ví dụ: Polyeste (polyuretan).
c. Phân loại theo tính chất
+ Polyme nhiệt dẻo: Nhiệt độ thường: trạng thái rắn, gia nhiệt thì chảy lỏng, làm nguội
thì tr về trạng thái rắn.
Không xảy ra phản ứng hóa học trong quá trình chuyển trạng thái.
Tái sinh được
+ Polyme nhiệt rắn: Nhiệt độ thường trạng thái lỏng, khi gia nhiệt hoặc có xúc tác thì
đóng rắn và khi đã đóng rắn thì không tr về trạng thái lỏng được nữa (không tan, không nóng
chảy).
• Có xảy ra phản ứng hóa học trong quá trình chuyển trạng thái.
• Không tái sinh được.
5
+ Polyme đàn hồi (cao su): Có các đặc điểm tương t nha nhiệt rắn nhưng có tính đàn hồi
cao.
d. Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng:
+ Nhựa thông dụng: là loại nha được sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng nhiều trong những
vật dụng thường ngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,...
+ Nhựa kỹ thuật: là loại nha có tính chất cơ lý trội hơn so với các loại nha thông dụng,
ứng dụng để sản xuất các chi tiết yêu cầu tính năng cao, giá thành cao, như : PolyAmide (PA),
PolyCarbonate (PC), Poly Buthylene Terephthalate (PBT),…
+ Nhựa chuyên dụng: Là các loại nha tổng hợp chỉ sử dụng trong một số lĩnh vc riêng
biệt, giá thành rất cao. Ví dụ: Poly Phenylene Sulfide (PPS), polyeste kết tinh dạng lỏng (LCP),
Poly Imide (PI) Poly Tetra Fluoro Ethylene (PTFE) Poly Ether Imide (PEI)…
+ Nha hỗn hợp: Phối hợp tính năng ưu việt của các loại nha và hạn chế những tính năng
yếu kém của nó từng loại riêng lẻ. VD: PC/PET, PC/ABS, PA/PP,…
1.3. Đặc điểm vật liệu polyme
Mỗi polyme có đặc điểm rất khác biệt, nhưng hầu hết các polyme đều có các thuộc tính
chung sau đây:
+ Phân tử khối của polyme rất lớn. Hầu hết các polyme được làm từ một hoặc một số
monome.
+ Về cấu trúc phân tử, về cơ bản có hai loại cấu trúc phân tử của polime: cấu trúc tuyến tính
và cấu trúc khối. Trong cấu trúc tuyến tính, các nguyên tử trong phân tử được liên kết với nhau
bi các liên kết cộng hóa trị thành một “chuỗi” (gọi là chuỗi phân tử) trạng thái cuộn tròn dài.
Trong cấu trúc khối, giữa các chuỗi phân tử liên kết với nhau bi một số liên kết cộng hóa trị để
tạo thành cấu trúc mạng ba chiều. Hai cấu trúc khác nhau có s khác biệt lớn trong hiệu suất.
+ Các polyme thường  trạng thái rắn hoặc gel và có độ bền cơ học cao, cách điện, nhiệt và
chống ăn mòn tốt. Do chuỗi phân tử dài, tỷ lệ chiều dài so với đường kính của phân tử là hơn một
nghìn, vì vậy nó có độ dẻo tốt và độ đàn hồi cao. Độ đàn hồi cao là một tính chất độc đáo của
polyme. Ngoài ra, độ hòa tan, độ tan chảy, đặc tính dung dịch và độ kết tinh cũng rất khác với các
chất có phân tử khối thấp.
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU POLYME