Bài giảng Hoá học và hoá lý polyme: Chương 6

Chương 6 Đặc điểm phản ứng và chuyển hóa học của polyme thuộc bài giảng Hoá học và hoá lý polyme, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: khái niệm, đặc điểm phản ứng của polyme, các nhóm chính về biến tính cao phân tử, hoạt tính của các nhóm chức trên polyme, phân loại, các kỹ thuật biến tính, ứng dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hoá học và hoá lý polyme: Chương 6 CHÖÔNG 6ÑAËC ÑIEÅM PHAÛN ÖÙNGVAØ CHUYEÅN HOÙA HOÏC CUÛA POLYME I. KHAÙIcaùc hôïp chaát cao phaân töû coù hai nhieäm vuï.  Hoùa hoïc NIEÄM. o Toånhg hôïp caùc hôïp chaát cao phaân töû (caùc chöông tröôùc). o Bieán tính caùc cao phaân töû ñaõ coù ñeå ñöa ra moät loaïi cao phaân töû môùi, caûi thieän moät soá tính chaát cuûa polyme chöa ñaùp öùng yeâu caàu.  Caùc phöông phaùp bieán tính chính. o Phöông phaùp hoùa lyù: caûi tieán caáu truùc: composite, hoãn hôïp polyme-blend, . . . o Phöông phaùp hoùa hoïc: thay ñoåi thaønh phaàn hoùa hoïc (gaén boù maät thieát vôùi phöông phaùp treân). Treân cô sôû nhöõng polyme ñaõ toång hôïp hay thieân nhieân quay ñoåi caáuhoùa hoùa hoïc coù 3 khaû naêng: chuyeån truùc cô sôû. polyme môùi (polyvinyl alcool töø polyvinyl acetate).ng hôïp polyme nhaân taïo (bieán tính hoùa hoïc caùc polyme töï nh Keát quaû seõ cho ta nhöõng hôïp chaát kinh teá môùi, tính chaát kyõ thuaät, giaù trò kinh teá cao hôn. Ví duï. Xenlulo bieán tính hoùa hoïc cho ta caùc saûn phaåm nhö:giaáy, sôïi (visco), maøng phim aûnh (axetat de xenlulo),thuoác noå (trinitro xenlulo), sôn, keo daùn, . . . PVC neáu tieáp tuïc clo hoùa ta seõ coù caùc loaïi keodaùn PVC coù khaû naêng baùm dính cao, beàn moâitröôøng. Polyvinyl axetat (CH2-CHOCOCH3)n (PVA) duøng duønglaøm sôn, keo daùn da. Neáu thay moät phaàn maïch baèngnhoùm OH ta coù polyvinyl alcool coù tính caûm quangduøng trong kyõ thuaät in.I. ÑAËC ÑIEÅM PHAÛN ÖÙNG CUÛA POLYME.Veà baûn chaát hoùa hoïc khoâng coù söï khaùc bieät giöõachaát thaáp phaân töû vaø cao phaân töû. Söï phaân bieät ñiñeán chuû yeáu töø caùc tính chaát vaät lyù. R-COOH + NaOH  R-COONaHaàu nhö hoaït tính caùc nhoùm chöùc khoâng phuï thuoäcchieàu daøi maïch phaân töû. Soá C trong maïch K.104 1 22,1 2 15,3 3 7,5 4 7,4 5 7,4 ≥6 7,4  Ñaëc ñieåm noåi baät: khoái löôïng phaân töû raát lôùn, chieàu daøi maïch raát daøi, chính ñeàu naøy taïo neân söï  Veà phöông dieän ñoäng hoïc, phaûn öùng xaûy ra khaùc bieät, tính chaát rieâng. chaäm, khoâng hoaøn toaøn. Thoâng thöôøng maïch polyme ôû daïng cuoän (coù hình daïng cuoän len), ñoä xoáp cuûa cuoän polyme phuï thuoäc vaøo baûn chaát polyme vaø moâi tröôøng. Chính saép xeáp naøy ñöa ñeán vieäc khoù khueách taùn vaøo ra caùc saûn phaåm nhoû (HCl, H2O, NH3, . . .) keát quaû phaûn öùng xaûy ra chaäm,ñeå Phaûn baûo vaän toác phaûn öùng, yeâu caàu:  ñaûm öùng phaûi tieán haønh ñoàng theå (polyme, saûn phaåm trung gian, saûn phaåm cuoái ñeàu tan trong moâi tröôøng phaûn öùng), ñieàu khaù khoù. Polyme thöôøng tröông trong dung moâi, ñoä nhôùt cao hoaëc noàng ñoä thaáp.  Taùc nhaân phaûn öùng phaûi coù kích thöôùc nhoû, ñoä linh ñoäng cao vaø veà caáu taïo monome, khoângphaân töû Tuøy theo coâng thöùc cuûa hoùa hoïc treân coù trôû ngaïi khoâng gian. nhieàu nhoùm chöùc cuøng loaïi vaø polyme coù chöùa khaùc loaïi, coù nhöõng lieân keát boäi (ñoâi, ba) ñieàu ñoù ñöa ñeán coù nhieàu phaûn öùng xaûy ra cuøng moät luùc vaø caïnh tranh nhau. Ví duï: Phaûn öùng voøng hoùa NR cuøng luùc seõ coù phaûn öùng theá, coäng vaø voøng hoùa toàn taïi song song. Do ñoù ta caàn phaûi bieát choïn taùc nhaân phaûn öùng, khoáng cheá ñeå chæ coù phaûn öùng mong muoán xaûy ra. Chæ haïn cheá chöù khoâng loaïi tröø ñöôïc.âng soá quan troïng aûnh höôûng ñeán quaù trình bieán tính hoùa h  Baûn chaát cuûa phaûn öùng.  AÛnh höôûng cuûa caùc nhoùm chöùc laân caän vò trí bieán tính.  Traïng thaùi vaät lyù cuûa polyme (trong dung dòch, noùng chaûy, raén).  Caáu hình polyme (voâ ñònh hình, keát tinh) vaø phaùt trieån cuûa noù trong quaù trình phaûn öùng.  Nhöõng ñieåm yeáu (naêng löôïng, caáu hình) cuûa maïch phaân töû.I. CAÙC NHOÙM CHÍNH VEÀ BIEÁN TÍNH CAO PHAÂN TÖÛIII.1. Ñoàng phaân hoùa. Khi coùBieán ñoåi ñoàng phaânÑoàng phaân naøy seõ thay ñoåi III.1.1. caáu truùc polydien. cis-trans khi coù taùc kích: UV, tia naêng löôïng ion hoùa hoaëc taùc nhaân hoaït hoùa nhö SO2. Keát quaû cuûa bieán tính laø thay ñoåi caáu daïng cuûa monome hay moät ñoaïn cuûa phaân töû polyme. H CH H H CH2 H 2 C=C C=C H3C CH3 H3C CH3 3 3III.1.2. Ñoàng phaân cuûa C baát ñoái xöùng. Söû duïng caùc tia naêng löôïng: RMN, IR, RX. III.1.3. Voøng hoùa noäi.Coù hoaëc khoâng coù thay ñoåi caáu truùc maïch chính.Ví duï: voøng hoùa NR, xöû lyù baèng axit protonique (axit Lewis). ...