Thư mục

Hỗ trợ kỹ thuật

  • (Hotline:
    - (04) 66 745 632
    - 0982 124 899
    Email: hotro@violet.vn
    )

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Chào mừng quý vị đến với Thư viện Bài giảng điện tử.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.

    Tiểu luận Chất Dẻo (PE, PP, PS, PVC, PTFE)

    (Tài liệu chưa được thẩm định)
    Nguồn:
    Người gửi: Hồ Thị Thu Hiền
    Ngày gửi: 15h:31' 18-09-2010
    Dung lượng: 3.2 MB
    Số lượt tải: 632
    Số lượt thích: 2 người (Hoàng Thao, Đậu Thị Luyến)
    GV hướng dẫn: Ths Lê Đức Giang
    Thực hiện : Hồ Thị Thu Hiền
    CHẤT DẺO
    A. PHẦN MỞ ĐẦU
    Chất dẻo – plastic với ý nghĩa hẹp dùng cho những hợp chất hữu cơ tự nhiên và tổng hợp, có khả năng tạo hình hoặc là dùng cho những polime không có tính đàn hồi cao như hay không có tính chất kết tinh cao như tơ sợi.
    Tất cả những đặc điểm này làm cho chất dẻo trở thành vật liệu không thể thiếu được khi giải quyết nhiệm vụ kỹ thuật phức tạp: nhẹ và bền, cách ẩm, không dẩn nhiệt, bền nhiệt, bền với các dung môi hữu cơ và các môi trường xâm thực, chúng có thể thoả mãn bất cứ các yêu cầu về thiết kế.
    HDPE: High density polyethylene (polyetylen tỷ trọng cao )
    LLDPE: Linear low-density polyethylene
    (polyetylen mạch thẳng tỷ trọng thấp)
    LDPE: Low-density polyethylene
    (polyetylen tỷ trọng thấp)
    ABS: Acrylonitrin butadien styren
    PET: Polyethylene terephthalate
    Trong bài báo cáo này, tôi chỉ tập trung nghiên cứu về PP, PE, PS, PVC và Teflon. Nội dung nghiên cứu của từng loại chất dẻo chỉ dừng lại ở giới thiệu tổng quan, các tính chất đặc trưng, phương pháp tổng hợp và một vài ứng dụng của nó trong thực tế….
    B. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
    Polyetylen: PE
    Polypropylen: PP
    Poly styren PS
    Polyvinylclorua : PVC
    Polytetrafluroethylene :Teflon (PTFE)
    I. Polyetylen: PE
    1. Tổng quan về đối tượng
    Một trong các chất dẻo phổ biến trên thế giới (hàng năm tiêu thụ toàn cầu đạt 78 triệu tấn ) là Polyetylen.
    Polyetylen là hợp chất hữu cơ gồm nhiều nhóm etylen CH2-CH2 liên kết với nhau bằng các liên kết hidro no
    Được điều chế bằng phản ứng trùng hợp monoetilen (C2H4)
    2. Các tính chất đặc trưng của PE
    a. Độ bền hoá học
    Ở nhiệt độ thường PE bền vững với H2 SO4 và HNO3 (ở nồng độ loãng) với HCI ,H3 PO4, HCOOH và CH3COOH đặc. với NH3 và các muối amoni, các dung dịch kiềm, bền vững với môi trường HNO3, H2 SO4 đặc, không bền với axitcromic.
    b. : Độ bền thời tiết.
    PE dÔ bÞ OXH bëi «xi kh«ng khÝ, tia cùc tÝm, ¸nh n¾ng mÆt trêi… Hiện tượng này người ta gọi là “hiện tượng bị lão hóa”.
    Để chống hiện tượng lão hóa ta cho thêm muội công nghiệp có kích thước 30 m khoảng 1-2%.
    c. Tính chất nhiệt học
    Độ chịu lạnh của PE khá cao: –70oC PE mới bắt đầu giòn. Tuy nhiên nhiệt độ nóng chảy thấp.
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    7
    d. Tính chất cách điện:
    PE có mức độ hao tổn điên môi thấp nhất.
    PE là lọai vật liệu có tính cách điện chất lượng cao, dùng trong kĩ thuật điện tần số cao.Tuy nhiên tính cách điện của PE cũng thay đổi theo nhiệt độ.
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    8
    HDPE
    Tỷ trọng d= 0,95 ÷ 0,96
    Không hút ẩm, mức hấp thụ nước trong 24h < 0,01%
    Độ kết tinh 85 ÷ 95%
    Sản phẩm đục mờ
    Độ hoá mềm thấp (120oC), dễ gia công
    Chịu hoá chất tốt
    Cách điện tốt
    Lực kéo đứt 220 ÷ 300 kg/cm2, có loại
    tốt cường độ kéo đứt đạt 600kg/cm2
    Độ dãn dài 200 ÷400%
    Nhiệt độ giòn, gãy: -80oC
    LDPE
    d = 0,92 ÷ 0,93 (g/cm3)
    Không hút ẩm
    Mức hấp thụ nước < 0,02%
    Độ kết tinh 60 ÷ 70%
    Sản phẩm trong hơn PEHD. Ở 110oC
    LDPE hoàn toàn ở trạng thái vô định hình, trong suốt.
    Điểm hoá mềm thấp (90oC), rất dễ gia công.
    Chịu hoá chất tốt
    Cách điện tốt
    Lực kéo đứt 114 ÷ 150kg/cm2
    Độ giãn dài 400 ÷ 600%
    Nhiệt độ giòn, gãy: - 80oC
    Nhựa Polyetylen có nhiều loại: HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, nhưng trong thị trường phổ biến là 2 loại HDPE và LDPE.
    Phân loại PE theo tỷ trọng
    Loại 4: 650 - 750% PEVLD ( very low density) có = 0.90.91g/cm3 (tương đương PP tinh khiết).
    Loại 5: PE-C (thay thế một số H trong PE bằng clo): clorua hoá nhằm tăng độ bám dính cho PE.
    TỔNG HỢP PE
    Phản ứng trùng hợp etylen thành PE có thể thực hiện theo cơ chế gốc hoặc ion.
    PE được tổng hợp bằng hai phương pháp: phương pháp trùng hợp áp suất cao và phương pháp trùng hợp ionic ở áp suất cao, hoặc ở áp suất thấp.
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    11
    Polietylen áp suất cao được gọi tắt Polietylen cao áp:

    ỨNG DỤNG CỦA PE
    II. Polypropylen: PP
    1. Tổng quan
    Polypropylen là một loại polyme, là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen. Công thức phân tử: (C3H6)x
    Tỷ trong: PP vô định hình là 0,85 g/cm3;PP tinh thể là 0,96 g/cm3. Độ giãn dài là 250 – 700%; Độ bền kéo dài là 30 – 40 N/mm2.
    PP có ý nghĩa trong kĩ thuật khi có phân tử lượng từ 80000 -200000 đvC
    Điểm nóng chảy: -165oC
    Công thức cấu tạo:
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    14
    2.Tính chất
    2.1: Tính chất về nhiệt
    t0nc = 160 - 1700C. Nếu không có tác dụng tải trọng từ bên ngoài thì các sản phẩm của PP có thể giữ nguyên dạng tới 1500C
    PP chịu lạnh kém( ở -5 – -150C bị giòn )
    Khoảng nhiệt độ làm việc thích hợp của PP (-5 – 400C)
    2.2: Tính chất hóa học
    Với nhiệt độ bình thường PP không tan trong các dung môi, nó chỉ trương nở trong cacbua thơm hoặc cacbua được clorua hóa.
    Nhưng ở nhiệt độ trên 80oC thì PP bắt đầu tan trong hai loại dung môi trên . PP hầu như không tan trong dầu thực vật.
    Độ bền hoá chất: Polymer có kết tinh lớn > polymer có độ kết tinh bé. PP thực tế xem như không hút nước, mức hút ẩm < 0,01%
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    15
    2.3: Tính chất cơ học
    PP cứng hơn rất nhiều so với PE. Độ bền cơ học của PP phụ thuộc rất mạnh vào tốc độ chất tải.
    PP chịu lạnh kém hơn PE, dễ bị oxi hóa.
    t0 = 200C  k = 5660N/mm2
    t0 = 1200C  k = 89N/mm2
    E = 670 - 1190N/mm2
    Độ dai va đập 3,3 Ncm/cm2
    Độ cứng Brinen 63N/mm2
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    16
    3. Phương pháp tổng hợp
    Được điều chế dưới tác dụng của hệ xúc tác cationic (TiCl4 + Al(C2H5)) trong dung môi hexan ở -80oC, áp suất phản ứng là 30 bar, áp suất này được điều chỉnh nhờ điều chỉnh tốc độ đưa nguyên liệu propylene và sử dụng thiết bị tăng áp.   
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    17
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    18
    Một số chất liệu làm từ PP
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    19
    III. Polystyren (PS)
    Polystiren được biết đến năm 1845 khi đốt nóng styren trong ông thuỷ tinh ở nhiệt độ 200°C, tổng hợp được nhờ nhiệt phân các hydro cacbon thì loại nhựa này mới được tập trung nghiên cứu.
    PS Là loại vô định hình cho ánh sáng lọt qua 90% PS kính.
    Mono styren(vinyl benzol hoặc phenyl etylen ):


    Công thức cấu tạo PS:
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    20
    Một số tính chất
    a. Độ hòa tan.
    Rất dễ tan trong dung môi, tan trong các dung dịch cacbon thơm, cacbua được clorua hóa, xeton, este…
    PS có phân tử lượng cao khó tan hơn PS có phân tử lượng thấp
    b.Độ bền hóa.
    PS là loại vật liệu có độ bền hóa học tốt nhờ có sự bão hòa của cacbon trong mạch cacbon cộng với sự có mặt của gốc phelnyl làm cho PS có độ bền hoàn hảo với nhiều dung dịch hoạt hóa.
    c. Tính chất về nhiệt.
    Độ bền nhiệt độ của PS theo Mactanh là 800C còn theo Vic là 105 - 110oC .
    Nhiệt độ làm việc tối đa trong một khoảng thời gian liên tục của PS là 70 - 75oC
    d.Tính chất cách điện.
    Cấu trúc mạch của PS hoàn toàn là cacbua hydro nên tạo cho PS tính cách điện cực kì hoàn hảo.
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    21
    e. Tính chất cơ học.
    Tính chất cơ học của PS phụ thuộc vào mức độ trùng hợp hay phân tử lượng
    Giới hạn bền kéo phụ thuộc vào tốc độ chất tải trọng với tốc độ chất tải nhỏ cho ta nhũng giá trị bền nhỏ.
    PS là loại chất dẻo cứng, giòn nên độ giãn dài nhỏ
    Độ giãn dài tăng rất mạnh khi t0 80oC và PS bắt đầu mềm và dần dần dính như cao su. Khi nhiệt độ tăng thì modun giảm. khi toC > 80oC thì modun = 0.
     = 1,05 - 1,06 (g/cm3)
    k = 35 - 59 (N/mm2)
    u = 56 - 133(N/mm2)
    n = 80 - 112 (N /mm2)
    E = (28 - 35).10-4(N/mm2)
     = 120 - 200 (KN.cm/cm2)
    HB = 140 - 160 (KN/mm2)
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    22
    Phương pháp tổng hợp
    PS được tạo thành từ phản ứng trùng hợp stiren bằng phương pháp trùng hợp gốc với chất khởi đầu là peoxit. Phản ứng đuợc tiến hành bằng phương pháp nhũ tương hay trùng hợp khối:
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    23
    Sản xuất các sản phẩm
    trong ngành điện
    Ứng dụng
    Sản xuất các sản phẩm
    trong ngành may mặc
    Trong các ngành khác
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    24
    IV. Polyvinyl clorua (PVC)
    Polivinyclorua là một loại nhựa tổng hợp bằng cách trùng hợp vinylclorua monome (MVC)




    Hiện nay PVC là loại nhựa nhiệt dẻo được sản xuất và tiêu thụ nhiều thứ 3 trên thế giới( sau polyetylen-PE và polypropylen-PP).
    PVC ở dạng bột màu trắng. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền phù (PVC.S - PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E - PVC Emulsion). PVC.S có kích thước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E nhũ tương có độ mịn cao.
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    25
    Tính chất.
    a Tính hoà tan của PVC
    Đối với PVC có n ? 500 dễ tan trong axeton este, RH được clorua hóa. Nếu n cao hơn mức độ hòa tan bị hạn chế.
    b. Phân tử lượng và độ phân tán.
    PVC có độ khuyếch tán cao ( n = 100 2500 mắt xích).
    n >1000 chiếm ? 70% có tính cơ lý hóa hoàn hảo. Chất lượng sp tốt
    n ? 1000 chiếm 30% thì sản phẩm có tính cơ lý kém. Chất lượng sp kém
    c Tính ổn định nhiệt
    PVC là vật liệu nhạy nhiệt vì t ? 140 thì bắt đầu phân hủy, đến t = 170 thì quá trình phân hủy nhanh cho ta HCl và độ sẫm màu tăng dần từ trắng vàng => da cam => đỏ nâu => đen
    d. Tính phối hợp với loại nhựa và chất hoá dẻo.
    PVC có thể phối hợp được với một loạt các polyeste mạch sợi hoặc mạch ancid
    Phương pháp tổng hợp
    Từ acetylen: Ngày nay không còn sử dụng do đi từ đá vôi than đá quá tốn kém.
    Từ ethylen: QT sẽ xảy ra theo 2 bước. B1: Clo hoá ethylen để tạo ra 1,2-ethylen-diclorua(EDC); B2: Nhiệt phân EDC thành MVC và axit clohyđric HCl.


    Luợng HCl dư sử dụng để oxy clo hoá ethylen với sự có mặt của chất xúc tác:


    Sơ đồ quá trình sản suất MVC kết hợp oxyclo hoá ethylen
    Ứng dụng
    Lĩnh vực xây dựng
    kỹ thuật điện tử
    sản xuất ôtô, xe máy
    sức khoẻ con người
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    31
    Các lĩnh vực ứng dụng của PVC ở trên thế giới
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    32
    Các lĩnh vực ứng dụng của PVC ở Việt Nam
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    33
    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    34
    V. teflon
    (PTFE - polytetrafluroethylene (-CF2-CF2-)n)
    1. Tæng quan vÒ ®èi t­îng:
    Teflon được phát hiện lần đầu tiên bởi Roy J. Plunkett (1910-1994) vào năm 1938 và nó được biết đến như một sản phẩm thương mại được hãng DuPont tung ra thị trường từ năm 1946. Đây là một hóa chất hữu cơ chứa fluor, có tính chất chịu nhiệt và không kết dính.
    Nó tạo ra một polyme có rất nhiều đặc tính tốt mà các loại chất dẻo khác không có được như: Độ bền nhiệt cao, tính cách điện cao, không bắt cháy, hệ số ma sát nhỏ, độ chống mài mòn cao…
    Hiện nay xuất hiện các loại Teflon sau: PTFE (Đức), Hoctaflen – TF (Đức), Teflon (Dupon – Mỹ), Ftaroplat (Nga).
    PTFE có thể sản xuất ở dạng bột – sợi tơi xốp, (Teflon*) có thể ở dạng hạt mịn phân tán với kích thước hạt 0,1 – 0,3m hoặc ở dạng dung dịch huyền phù màu vàng – trắng (màu sữa) 50 – 60% polyme.
    2. Cấu trúc hoá học của Teflon

    Về Cấu trúc, có nhiều loại Teflon:
    Nhựa Teflon PTFE là một polymer của các monome tetrafloetylen với công thức: (CF2-CF2)n
    Các Hexafloetylen tetrafloetylen thuộc loại co-polyme FEP: [CF (CF3)-CF2 (CF2-CF2)n]m
    Perfloankyloxy-polymer, PFA có lợi thế như Teflon PTFE với cấu trúc: [CF (OR)-CF2 (CF2-CF2)n]m OR đại diện cho một nhóm perfloankyloxy.
    3. Tính chất vượt trội của nhựa Teflon
    3.1. Độ hòa tan và độ bền hóa:
    Nhựa Teflon không tan trong bất kỳ một loại dung môi nào và rất bền với các hóa chất
    3.2.Độ kết tinh:
    Độ kết tinh tỷ lệ thuận với tỷ trọng. Tỷ trọng của Teflon ở phần kết tinh là 2,3g/cm3 còn ở phần vô định hình là 2,05 grafit/cm3. Teflon là polyme dạng tinh thể, độ kết tinh của nó vào khoảng 80 – 85%.
    3.3. Độ bền nhiệt và độ bền cơ học
    Nhựa Teflon rất bền nhiệt và có tính chống cháy tốt. Vật liệu nhựa Teflon chịu được nhiệt độ đến 300oC.
    Nhựa Teflon có hệ số ma sát thấp và đại lượng này không phụ thuộc vào nhiệt độ. Do đó nhựa Teflon có khả năng chống bám dính tốt.
    3.4.Tính chất điện môi:
    Hằng số điện môi của nhựa Teflon rất thấp nên Teflon là một trong những chất điện môi tốt nhất trong kỹ thuật điện.
    Một số tính chất khác
    4. Ứng dụng trong đời sống
    Chất tráng bề mặt cho dụng cụ nhà bếp
    C. KẾT LUẬN

    Chủ tịch của PlasticsEurope là Wilfried Haensel cho rằng: “Chất dẻo sẽ đóng vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc cách mạng công nghệ tương lai. Hiện nay, chất dẻo đã có mặt trong hầu hết các sản phẩm xung quanh chúng ta; từ máy tính, điện thoai di động, ôtô, nhà cửa, máy bay cho đến các tấm pin mặt trời đâu đâu chúng ta cũng nhìn thấy chất dẻo..."

    18-Sep-10
    PE - PS - PP - PVC-TEFLON
    42
    Xin chân thành cảm ơn
    đã theo dõi!
     
    Gửi ý kiến
    print