Gv: Hà Thành Trung
Bài 16: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
I. KHÁI NỆM, PHÂN LOẠI, CẤU TRÚC:
1. Khái niệm:
Polime là các hợp chất có khối lượng phân tử khối rất lớn, do nhiều đơn vị nhỏ (mắt xích hay
monome) liên kết với nhau: nA
( A )
với n là hệ số polime hóa hay độ polime hóa
n
2. Phân loại:
a. Theo nguồn gốc:
Polime thiên nhiên: cao su thiên nhiên, xenlulozo, tinh bột, protein
Polime hóa học:
Polime tổng hợp: nilon, nhựa…
Polime bán tổng hợp/ nhân tạo: tơ axetat, tơ visco…
b. Theo cách tổng hợp:
Polime trùng hợp/ đồng trùng hợp:
nA
( A )
n
nA
( A’ )
n
Đặc điểm: có liên kết đôi hoặc vòng kém bền
Polime trùng ngưng/ đồng trùng ngưng:
+ n H2 O
Đặc điểm: có 2 nhóm chức có khả năng tham gia phản ứng (-COOH; -NH2/OH)
3. Cấu trúc:
Mạch không nhánh: PE, PVC, PVA, caosu Buna, amilozo…
Mạch có nhánh: amilopectin, glicogen…
Mạng lưới không gian: nhựa Bakelit, cao su lưu hóa
II. TÍNH CHẤT:
1. Lý tính:
Hầu hết các polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định
Nóng chảy cho chất lỏng nhớt, để nguội sẽ rắn lại => chất nhiệt dẻo
Không nóng chảy mà phân hủy => chất nhiệt rắn
2. Hóa tính:
Pư giữ nguyên mạch polime: cộng vào liêm kết đôi/ thay thế nhóm chức ngoại mạch
( CH2 – CH = CH – CH2 )
n
+ nHCl
1
( CH2 – CH2 – CHCl – CH2 )
n
Gv: Hà Thành Trung
Pư giảm mạch polime (giải trùng hợp/ đepolime hóa): bị thủy phân, nhiệt phân hay quang phân
(C6H10O5)n + nH2O
Pư khâu mạch polime:
n C6H12O6
Cao su thô
Cao su lưu hóa
Nhựa rezol
Nhựa rezit
III. VẬT LIỆU POLIME:
1. Chất dẻo/ Nhựa: polime tổng hợp
Poli etilen (PE): dùng làm vỏ dây dẫn điện, màng mỏng, bình chứa, túi đựng…
n CH2 = CH2
( CH2 – CH2 )
→
etilen
n
PE
Poli tetrafloetilen (teflon): là chất nhiệt dẻo, dùng trong chảo chống dính
n CF2 = CF2
( CF2 – CF2 )
→
tetrafloetilen
n
teflon
Poli vinylclorua (PVC): dùng làm ống nước, vải che mưa, da giả…
( CH2 – CHCl )
→
n CH2 = CHCl
vinylclorua
n
PVC
Poli siren (PS): nhiệt dẻo, dụng cụ văn phòng: thước, vỏ bút bi, cốc, hộp mứt…
n CH2 = CH
→
( CH2 – CH )
C6H5
Stiren
n
C6H5
PS
Poli metylmetacrylat (PMM/ thủy tinh hữu cơ/ plexiglas)
CH3
n CH2 = C – COOCH3 →
( CH2 – C )
CH3
metyl metacrylat
n
COOCH3
PMM
Poli vinyl axetat (PVA)
2
Gv: Hà Thành Trung
n CH3COO CH = CH2
( CH – CH2 )
→
Vinyl axetat
n
CH3COO
Poli phenol – fomandehit (PPF)
axit
Nhựa novolac (mạch không phân nhánh): sx sơn, vecni
C6H5OH + HCHO
bazo
Nhựa rezol (mạch không phân nhánh) : sx sơn, keo…
Nhựa rezit/ nhựa Bakelit (mạng lưới không gian): sx vỏ máy, đồ dùng cách điện
Lưu ý: polime làm nhựa nền + chất độn ( vật liệu vô cơ/ hữu cơ) => vật liệu compozit (có tính rắn
hơn, bền, chịu nhiệt hơn polime nền
2. Caosu: (caosu thiên nhiên, caosu tổng hợp)
Cao su thiên nhiên: (lốp ô tô)
n CH2 = C – CH = CH2 →
( CH2 – C = CH – CH2 )
CH3
n
CH3
Isopren/2-metylbuta-1,3-đien
poli isopren
Cao su tổng hợp:
Caosu Buna:
n CH2 = CH – CH = CH2 →
( CH2 – CH = CH – CH2 )
n
poli butađien
buta-1,3-đien
Caosu Buna – S:
n CH2 = CH – CH = CH2 + n CH = CH2
( CH2 – CH = CH – CH2 – CH – CH2 )
→
C6H5
buta-1,3-đien
n
C6H5
stiren
Caosu Buna – N:
n CH2 = CH – CH = CH2 + n CH = CH2
( CH2 – CH = CH – CH2 – CH – CH2 )
→
CN
buta-1,3-đien
CN
acrilonitrin
3
n
Gv: Hà Thành Trung
Casu cloropren:
n CH2 = C – CH = CH2 →
( CH2 – C = CH – CH2 )
Cl
n
Cl
Cloropren/ 2-clobuta-1,3-đien
poli cloropren
3. Tơ: (tơ thiên nhiên, tơ hóa học)
Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm
Tơ hóa học:
Tơ tổng hợp: poliamit (nilon, capron); tơ vinylic (vinilon); polieste (lapsan)
Tơ bán tổng hợp/ tơ nhân tạo: tơ visco, tơ axetat, tơ đồng amoniac đều đi từ xenlulozo
o Tơ capron (nilon – 6)
n H2N–[CH2]5–COOH →
axit
( HN–[CH2]5–CO )n
+ n H2 O
– aminocaproic
( HN–[CH2]5–CO )n
→
+ n H2 O
Caprolactam
o Tơ enang (nilon – 7)
n H2N–[CH2]6–COOH →
axit
( HN–[CH2]6–CO )n
+ n H2 O
aminoenantoic
o Tơ nilon – 6,6: dệt vải, vớ; dây cáp, dây dù, đan lưới
n H2N–[CH2]6–NH2 + nHOOC–[CH2]4–COOH →
hexametylen điamin
axit ađipic
2nH2O
o Tơ nitron (olon)
n CH = CH2
CN
→
( CH – CH2 )
( HN–[CH2]6–NH – CO –[CH2]4–CO )n +
n
CN
acrilonitrin
4
Gv: Hà Thành Trung
o Tơ lapsan (poli este): bền cơ học, bền vs nhiệt, axit, bazo -> dệt vải, đan áo
Poli etylen - terephtalic
o Tơ clorin
Clo hóa PVC ta thu được tơ clorin:
( CH2 – CHCl )
n
+ k Cl2 →
C2nH3nCl2k+n
4. Keo dán:
Keo dán epoxi
Keo dán ure – fomandehit:
n H2N–CO–NH2 + n HCHO →
ure
n H2N–CO–NH–CH2OH →
fomandehit
5
( NH–CO–NH–CH2 )n + n H2O
- Xem thêm -