POLIME – VẬT LIỆU POLIME

Khái niệmPolime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt xích liên kếtvới nhau tạo nên.Ví dụ: Nilon–7 (–NH[CH2]6CO–)n, n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa.2. Phân loạiTheo nguồn gốc: polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên) như cao su, xenlulozơ, ... polime tổng hợp (do con người tổng hợp nên) như polietilen, nhựa phenol–fomanđehit, ... polime nhân tạo hay bán tổng hợp (do chế biến một phần polime trong thiên nhiên) như xenlulozơtrinitrat, tơ visco, ...Theo cách tổng hợp: polime trùng hợp...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
POLIME – VẬT LIỆU POLIME POLIME – VẬT LIỆU POLIMEI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP1. Khái niệm Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt xích liên kếtvới nhau tạo nên.Ví dụ: Nilon–7 (–NH[CH2]6CO–)n, n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa.2. Phân loạiTheo nguồn gốc:+ polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên) như cao su, xenlulozơ, ...+ polime tổng hợp (do con người tổng hợp nên) như polietilen, nhựa phenol–fomanđehit, ...+ polime nhân tạo hay bán tổng hợp (do chế biến một phần polime trong thiên nhiên) nh ư xenluloz ơtrinitrat, tơ visco, ...Theo cách tổng hợp:+ polime trùng hợp (tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp).+ polime trùng ngưng (tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng).3. Danh pháp: poli + tên monome tương ứngVí dụ: (–CH2–CHCl–)n: poli (vinyl clorua).Một số polime có tên riêng (tên thông thường). Thí dụ: Teflon: (–CF2–CF2–)n; nilon–6: (–NH[CH2]5CO–)n;xenlulozơ: (C6H10O5)n;II. TÍNH CHẤT1. Tính chất vật lí– Polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác đ ịnh mà nóng ch ảy ở m ột kho ảngnhiệt độ khá rộng. Khi nóng chảy, đa số polime cho chất lỏng nhớt, để nguội sẽ rắn l ại gọi là ch ất nhi ệtdẻo. Một số polime không nóng chảy mà bị phân hủy khi đun nóng, gọi là chất nhiệt rắn.– Đa số polime không tan trong các dung môi thông th ường, m ột s ố tan đ ược trong dung môi thích h ợpcho dung dịch nhớt, thí dụ: cao su tan trong benzen, toluen, ...– Nhiều polime có tính dẻo (polietilen, polipropilen,...), m ột số khác có tính đàn h ồi (cao su), s ố khác cóthể kéo được thành sợi dai bền (nilon–6, nilon–6,6, ...). Có polime trong suốt mà không giòn nh ưpoli(metyl metacrylat). Nhiều polime có tính cách điện, cách nhi ệt (polietilen, poli (vinyl clorua), ...) ho ặccó tính bán dẫn (poliaxetilen, polithiophen).2. Tính chất hóa họcPolime có thể tham gia phản ứng phân cắt mạch, giữ nguyên mạch và phát triển mạch polime.a. Phản ứng giữ nguyên mạch polime Các nhóm thế đính vào mạch polime có thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi mạchpolime. Thí dụ: Poli (vinyl axetat) bị thủy phân cho poli (vinyl ancol). o ( CH 2 − CH ) n + nNaOH t ( CH 2 − CH ) n + CH3COONa | | OCOCH 3 OH Những polime có liên kết đôi trong mạch có thể tham gia phản ứng cộng vào liên kết đôi màkhông làm thay đổi mạch cacbon. Thí dụ: cao su tác dụng với HCl cho cao su hiđroclo hóa.b. Phản ứng phân cắt mạch polime Tinh bột, xenlulozơ, protein, nilon, ... bị thủy phân cắt mạch trong môi trường axit, polistiren bịnhiệt phân cho stiren, cao su bị nhiệt phân cho isopren. Thí dụ: o(–NH[CH2]5CO–)n + nH2O t ,xt nH2N[CH2]5COOH Polime trùng hợp bị nhiệt phân hay quang phân thành các đoạn nhỏ và cuối cùng là monome banđầu, gọi là phản ứng giải trùng hợp hay đepolime hóa.c. Phản ứng khâu mạch polime Khi hấp nóng cao su thô với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hóa. Ở cao su lưu hóa, các mạchpolime được nối với nhau bởi các cầu –S–S–. Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa rezit, trong đó cácmạch polime được khâu với nhau bởi các nhóm –CH2–.III. ĐIỀU CHẾ POLIME1. Phản ứng trùng hợp Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), gi ống nhau hay t ương t ự nhau thànhphân tử rất lớn (polime). Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp: phân tử phải có liên kết bội(như CH2=CH2, CH2=CHC6H5, CH2=CH–CH=CH2) hoặc vòng kém bền. o nCH 2 = CH xt,t ,p ( CH 2 − CH ) nThí dụ: | | (PVC) Cl Cl Có thể phản ứng đồng trùng hợp của một hỗn hợp monome. Thí dụ: onCH 2 = CH − CH = CH 2 + nCH 2 = CH Na,t ( CH 2 − CH = CH − CH 2 − CH −CH ) n 2 | | C6H5 C6H5 Poli(butađien–stiren)2. Phản ứng trùng ngưng Khi đun nóng, các phân tử axit ε–aminocaproic kết hợp với nhau tạo ra policaproamit và giảiphóng những phân tử nước o nH 2 N[CH 2 ]5 COOH t ( NH[CH 2 ]5 CO ) n + nH 2O (1)axit ε–aminocaproic policaproamit (nilon–6) Khi đun nóng hỗn hợp axit terephtalic và etylen glicol, ta thu được poli (etylen terephtalat) đồngthời giải phóng những phân tử nước o nHOOC − C6 H 4 − COOH + nHO − CH 2CH 2 − OH t ( CO − C6 H 4 − COOCH 2 CH 2 − O ) n + 2nH 2O Trùng ngưng là quá trì ...