CHƯƠNG 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
Bài 16: ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME
I. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁPII. CẤU TRÚC1. Cấu tạo điều hoà và không điều hoà2. Các dạng cấu trúc mạch polimeCác mắt xích của polime có thể nối với nhau thành:
- Mạch không nhánh.
- Mạch phân nhánh.
- Mach mạng lưới.
III. TÍNH CHẤT1. Tính chất vật lí: SGK2. Tính chất hoá học a) Phản ứng giữ nguyên mạch polimeIV.Điều chế Polime:1.Phản ứng trùng hợp:-
Định nghĩa: Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime)
- Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên kết bội hoặc là vòng kém bền.
2.Phản ứng trùng ngưng:-
Định nghĩa: Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ
(monomer) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử
nhỏ khác ( như H2O)
-
Điều kiện cần : Về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phân tử phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng.
A- CHẤT DẺO:I- Khí niệm về chất dẻo và vật liệu compozit- Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo: Tính dẻo là
những vật thể bị biến dạng khi chịu tác dụng nhiệt độ và áp suất và vẫn
giữ nguyên sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
VD: PE, PVC, Cao su buna ...
- Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất 2 thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau.
- Thành phần compozit:1- Chất nền (Polime): Nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn.
2- Chất độn: Sợi hoặc bột silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O)..
3- Chất phụ gia
II - Một số hợp chất polime dùng làm chất dẻo:B- TƠ :I. Khái niệm:- Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.II.Phân loại:1- Tơ thiên nhiên: Tơ tằm, bông, len
2- Tơ hóa học: Điều chế từ phản ứng hóa học.
a- Tơ nhân tạo: Từ vật liệu có sẵn trong tự nhiên và chế biến bằng phương pháp hóa học.
VD: Xenluozơ axetat, tơ visco
b- Tơ tổng hợp: Từ các polime tổng hợp.
Vd: tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinilic thế ( vinilon, nitron)
III.Vài loại tơ tổng hợp thường gặp:3) Tơ lapsan: thuộc loại tơ polieste được tổng hợp từ axit terephtalic và etylen glycol.
C- CAO SU : I.Khái niệm: Cao su là vật liệu Polime có tính đàn hồi. Có 2 loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.
II.Cao su thiên nhiên: Cao su thiên nhiên lấy từ mũ của cây cao su
a.Cấu trúc : Cao su thiên nhiên là polime của isoprene ;
b.Tính chất và ứng dụng: đàn hồi, không dẫn nhiệt và dẫn điện,
không thấm nước và khí, không tan trong nước, etanol.. nhưng tan trong
xăng và benzen, tham gia phản ứng cộng H2, HCl, Cl2…tác dụng với lưu
huỳnh cho cao su lưu hóa.
III.Cao su tổng hợp:1. Cao su buna: trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na :
nCH2=CH–CH=CH2 ( CH2–CH=CH–CH2)n
- Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với stiren có mặt Na ta được cao su buna-S có tính đàn hồi cao.
- Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với acrilonitrin có mặt Na được cao su buna-N
2. Cao su isopren: cấu trúc gần giống cao su thiên nhiên :
D. KEO DÁN: 1. Khái niệm:- Là loại vật liệu có khả năng kết dính 2 mảnh vật liệu
giống nhau hoặc khác nhau mà không cần biến đổi bản chất các
vật liệu được kết dính.
2. Phân loại: a- Theo bản chất hóa học: hồ tinh bột, keo epoxi…và keo dán vô cơ
như thủy tinh lỏng, mati vô cơ ( hỗn hợp dẻo của thủy tinh lỏng với các
oxit kim loại như ZnO, MnO, Sb2O3…)
b- Theo dạng keo: keo lỏng ( dd hồ tinh bột trong nước
nóng, dd cao su trong xăng ) Keo nhựa dẻo ( matit vô cơ, matit hữu cơ,
bitum,..) và keo dán dạng bột hay bản mỏng
3. Keo dán tổng hợp thông dụng:a- Keo dán epoxi: là polime có chứa nhóm epoxi kết hợp thêm chất đóng rắn thường gọi là các triamin như H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2
- Ke dán epoxi dùng để dán các vật liệu kim loại, gỗ, thủy tinh, chất
dẻo trong các ngành sản xuất ôtô, máy bay, xây dựng và trong đời sống
hàng ngày .
b- Keo dán ure-fomandehit : - Được điều chế từ ure và fomandehit trong môi trường axit, sau đó trùng hợp mono metylolure sẽ thu được poli(ure-fomandehit) :
- Khi dùng, phải thêm chất đóng rắn như axit oxalic, axit lactic…để tạo
polime dạng không gian rắn lại bền với dầu mỡ và một số dung môi thong
dụng. keo ure-fomandehit dùng để dán các vật liệu bằng gỗ, chất d ẻo.
4. Một số loại keo dán tự nhiên a- Nhựa vá săm : là dung dịch keo của cao su thiên nhiên trong dung môi hữu cơ như toluene, xilen..
b- keo hồ tinh bột : nấu từ tinh bột sắn hoặc tinh bột gạo