8 Tính Chất Quan Trọng Của Vật Liệu Polymer - DIC LONG AN

Các thuộc tính của vật liệu polymer rất quan trọng cần biết trước khi sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào, vật liệu này ngày càng được sử dụng nhiều trong xây dựng cơ sở hạ tầng, ví dụ như các thành phần kết cấu, lớp phủ bảo vệ và chất kết dính.

Tính chất cơ học và hóa học của vật liệu polymer rất quan trọng đối với các nhà thiết kế và kỹ sư vì những đặc điểm này cho thấy liệu các vật liệu này có phù hợp để sử dụng trong các công trình xây dựng hay không.

Độ bền cao hoặc mô đun theo tỷ lệ trọng lượng, độ dẻo dai, khả năng phục hồi, khả năng chống ăn mòn, thiếu độ dẫn (nhiệt và điện), màu sắc, độ trong suốt là những đặc tính có trong hầu hết các vật liệu polymer. Có thể sửa đổi các tính chất của vật liệu polymer bằng cách thêm chất ổn định hoặc chất hóa dẻo.

Các kỹ sư chủ yếu quan tâm đến các tính chất cơ học và với hóa lý xác định độ bền. Phản ứng cơ học của vật liệu Polyme có thể thay đổi đáng kể trong một phạm vi nhiệt độ khá nhỏ.

Tính chất của vật liệu polymer

1. Mật độ

Mật độ của vật liệu polymer thấp vì nó chủ yếu bao gồm các yếu tố ánh sáng. Mật độ của Polymethyl pentane là 830 kg mỗi mét khối, Polypropylen (PP) là 905 kg mỗi mét khối, và Polytetrafluoroetylen (PTFE) là 2150 kg mỗi mét khối. Các mật độ này thấp đáng kể so với thép là 7850 kg mỗi mét khối.

2. Mở rộng nhiệt

Sự giãn nở nhiệt của các polyme là tương đối lớn. Điều này phải được xem xét trong thiết kế và sử dụng các thành phần polymer, đặc biệt khi được sử dụng kết hợp với các vật liệu kỹ thuật khác.

Polyme có thể mở rộng bằng cách khác nhau số lượng theo các hướng khác nhau do thành phần của nó. Nó chứa các liên kết cộng hóa trị mạnh dọc theo chuỗi polymer và lực phân tán yếu hơn nhiều giữa các chuỗi polymer.

3. Độ dẫn nhiệt

Độ dẫn nhiệt (yếu tố K) của polyme rất thấp. Điều này làm cho nó như là vật liệu cách điện phù hợp. Polyme cũng có đặc tính cách điện nổi bật.

Ở nhiệt độ môi trường, các polyme không nung có độ dẫn trong khoảng 0,15-0,13 W / m ° C, khoảng 240 W / m ° C và của đồng là khoảng 385 W / m ° CW / m ° C.

Polyme rắn có độ dẫn nhiệt trong khoảng 0,16 đến 0,45 W / m / K. Trong các polyme có bọt, độ dẫn nhiệt thấp tới 0,024 W / m / K (watt trên mét trên mỗi độ Kelvin).

4. Tính thấm

Nói chung, polyme rắn không chứa lỗ chân lông liên kết với nhau và thường có thể được coi làthực tế không thấm nước . Đó là lý do tại sao Polyme thường được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ, rào cản hơi, chất bịt kín, hợp chất xút và bằng chứng chống lại khí và hơi.

5. Kháng hóa chất

Polyme có thể chịu được các hóa chất làm cho nó trở thành vật liệu xây dựng phù hợp trong nhiều hoàn cảnh khác nhau.

6. Sức mạnh

Có một số loại cường độ như độ bền kéo, nén, uốn, xoắn và cường độ va đập. Độ bền va đập bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự thay đổi nhiệt độ, cường độ va đập thường giảm khi nhiệt độ giảm.

Sức mạnh của vật liệu polymer dựa trên trọng lượng phân tử, liên kết ngang và tinh thể. Độ bền kéo của polymer tăng lên khi tăng trọng lượng phân tử. Tương tự, trọng lượng phân tử lớn cung cấp sức mạnh cao.

Hơn nữa, liên kết ngang làm giảm chuyển động của chuỗi và tăng cường độ của polymer. Độ kết tinh của polymer làm tăng sức mạnh, bởi vì trong pha tinh thể, liên kết giữa các phân tử có ý nghĩa hơn.

7. Độ bền

Độ bền dựa trên loại polymer, thành phần và cấu trúc của nó, và dựa trên tác dụng hiệp đồng của các điều kiện tiếp xúc. Độ bền của polymer xác định xem nó có phù hợp cho các ứng dụng xây dựng bên ngoài không

Những thay đổi mang lại sự suy thoái môi trường trong các polyme và cuối cùng xác định độ bền là phức tạp và đa dạng. Sự phức tạp phát sinh từ hành động liên hợp của một số tác nhân thoái hóa, đáng chú ý là bức xạ cực tím (từ ánh sáng mặt trời), nhiệt, oxy, ozon và nước. Danh sách các tác nhân chính và chế độ phân hủy trong vật liệu polymer được nêu.

Các tác nhân này tạo ra các thay đổi vật lý và hóa học ở cấp độ phân tử và những thay đổi này khác nhau từ polymer này sang polymer khác. Ví dụ, Polyetylen bị oxy hóa hình ảnh trong ánh sáng mặt trời, trừ khi cố tình ổn định bằng các chất hấp thụ tia cực tím như muội than. Nhờ đó, chúng có khả năng chống chịu thời tiết tốt hơn.

Quá trình oxy hóa hình ảnh và oxy hóa nhiệt là phản ứng của polymer với oxy trong khí quyển có thể mang lại sự liên kết chéo của chuỗi polymer với sự ôm ấp hoặc có thể phá vỡ chuỗi thành các mảnh nhỏ. Những mảnh vỡ này hòa tan trong nước và được rửa sạch, tạo ra xói mòn bề mặt.

Bức xạ ion hóa cũng gây ra thiệt hại phân tử cho các polyme, dẫn đến phản ứng tổng hợp, liên kết ngang và suy thoái của chuỗi polymer. Một số polyme thất bại do hỏng giòn chậm ở ứng suất thấp hơn đáng kể so với ứng suất thất bại thông thường khi chúng tiếp xúc với một số chất hữu cơ cụ thể.

Điều này dẫn đến nứt ứng suất môi trường (ESC) tại các điểm tập trung ứng suất cục bộ. Polyetylen (PE) có thể được chế tạo để chống nứt ứng suất cao hơn bằng cách tăng chiều dài chuỗi.

8. Độc tính

Một số monome hữu cơ mà polyme được tổng hợp được công nhận là chất độc và kiểm soát nghiêm trọng được đặt vào việc xử lý các chất này. Mức monome tự do còn lại trong nhựa nhiệt dẻo là cực kỳ thấp và những vật liệu này thường không được coi là nguy hiểm.

Tuy nhiên, nếu tiếp xúc với nhiệt độ cao, sự phân hủy nhiệt phân một phần có thể xảy ra, giải phóng monome hoặc các chất dễ bay hơi và độc hại khác. Các chất không polyme hóa nên được xử lý với sự chú ý nghiêm ngặt.

Hơn nữa, các vấn đề độc tính phát sinh với một số chất phụ gia polymer và chất phụ gia được phép trong các công thức tiếp xúc với nước uống phải được kiểm soát chặt chẽ.

Hits: 484