Tiểu luận: Tổng hợp nylon - 6.6

Tiểu luận: "Tổng hợp nylon - 6.6" thuộc môn học Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian. Nội dung đề tài trình bày tổng quan về nylon, các tính chát lý hóa, ứng dụng và nguyên liệu sử dụng để sản xuất nylon 6.6. Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Tổng hợp nylon - 6.6 Tiểu luận môn học Viện: Kỹ thuật hóa học Nguyễn Ngọc Nghiệp Lớp: KSTN Hóa Dầu K54 Tiểu luận môn học Viện: Kỹ thuật hóa học DANH MỤC SƠ ĐỒ BẢNG BIỂU Nguyễn Ngọc Nghiệp Lớp: KSTN Hóa Dầu K54 Tiểu luận môn học Viện: Kỹ thuật hóa học MỞ ĐẦU Polyme con người tạo ra là một thành phần không thể thiếu của xã hội hiện đại. Tất cả mọi thứ trong cuộc sống, từ những chiếc xe, quần áo, bao bì mà giữ tươi thực phẩm, máy vi tính, đĩa CD và DVD… đều liên quan đến sự tổng hợp polyme. Polyamit là polyme mạch cacbon dị nguyên tố, có nhóm chức [-CO-NH-] trong phân tử. Có rất nhiều polyamit có ứng dụng trong cuộc sống như Nylon 3; Nylon 6.6 ; Nylon 6; Nylon 6.10 ; Nylon 6.12; Nylon 11; Nylon 12… Một trong những polyamide thương mại thành công đầu tiên con người tạo ra là nylon và phổ biến nhất là nylon 66 được tổng hợp bởi Du Pont. Về cái tên nylon, có rất nhiều ý nghĩa khác nhau. Có ý kiến cho rằng nyl là một từ ngẫu nhiên và on được thêm vào cho giống các loại sợi đã có trước đó như cotton (bông) và Rayon (tơ). Còn theo Dupont, lúc đầu người ta định đặt tên là no-run,tức không bị sổ mép (so với cotton hoặc nylon), nhưng sau đó đổi dần từng từ cho hay, cho đến khi nghe kêu nhất. Nylon ra đời như một loại vật liệu cách mạng vào ngày 23/5/1934. Loại này được phát minh lúc đó là nylon 6.6 hay nylon 66, là loại sợi nhân tạo đầu tiên từ chất vô cơ như than đá, nước, và không khí. Nhưng mãi 2 năm sau (1936) sản phẩm có tính thương mại đầu tiên bằng nylon mới được xuất xưởng. Đó là bàn chải đánh răng với cái chải răng bằng sợi nylon. Nhưng phải đợi đến khi những đôi vớ (bít tất) của phụ nữ ra đời (1940), nylon mới được biết đến rộng rãi. Khi đó lụa và bông đã được thay thế bằng các sợi nylon, sợi nylon đảm bảo độ ẩm và khả năng chống lại nấm mốc. Trong áo chống đạn làm bằng nylon, nó có độ bền mà trước đây không loại sơ sợi tự nhiên nào có được. Và khi sử dụng trong lốp máy bay, nó cho phép máy bay hạng nặng hạ cánh an toàn hơn. Ngày nay nylon chủ yếu được sử dụng trong hai lĩnh vực là tơ sợi và chất dẻo, chúng được sử dụng trong công nghiệp, đời sống, dệt may và trang trí nội thất như: làm bàn chải, cước câu cá, dù, dây đàn guitar... Việc tìm hiểu nguyên tắc tổng hợp và các công nghệ tổng hợp nylon 66 rất quan trọng đối với sinh viên ngành Hóa Dầu, vì từ đó giúp sinh viên hiểu sâu sắc hơn các quá trình tổng hợp hữu cơ, hiểu thêm được về sơ đồ công nghệ. Thông thường Nylon 66 là sản phẩm của quá trình trùng ngưng axit adipic với hexamethylene diamine: Ngoài ra người ta còn tổng hợp bằng cách phản ứng giữa clorua axit với hexametylen điamin Hiện nay nylon 66 được sử dụng rất nhiều trong đời sống và có rất nhiều công nghệ mới tạo ra các chất trung gian trong sản xuất nylon đang được dần dần được thương mại hóa. Phải kể đến các công ty như Du Pont, BASF, DSM, Rhodia và Solutia. Ở Việt Nam hiện chưa có nhà máy sản xuất Nylon 66 mà vẫn phải nhập của các hãng trên. Lớp: KSTN Hóa Dầu K54 Tiểu luận môn học Viện: Kỹ thuật hóa học CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NYLON 66 1.1. Cấu trúc Công thức hóa học của nylon 66: Ở nhiệt độ thường Nilon 66 tồn tại ở trạng thái kết tinh một phần, song sự kết tinh chỉ có khi kéo giãn. Cấu trúc của Nilon 66 kết tinh ở dạng tam tà α và β. Trong đó dạng α ổn định hơn nên chiếu ưu thế hơn trong cấu trúc của tơ nylon. a b c α β γ Dạng α 4,9 Ǻ 5,4 Ǻ 17,2 Ǻ 48,50 770 63,50 Dạng β 4,9 Ǻ 8,0 Ǻ 17,2 Ǻ 900 770 670 Nhận xét: Cả 2 dạng α và β đều có chu kì đồng chất là như nhau nhưng chỉ khác nhau về độ dài của b và góc α 1.2 . Tính chất vật lý • Tồn tại dạng viên màu trắng, bột hoặc dạng sợi • Nhiệt độ nóng chảy: 280oC; • Nhiệt độ chuyển pha: 50oC • Khối lượng phân tử khoảng 12,000-20000 g/mol. • Khối lượng riêng khoảng 1.09g/cm3 • Có độ bền cơ học cao; độ cứng lớn. • Ít bị ăn mòn hoá học; • Có độ bền dưới nhiệt độ thấp. • Đặc tính về ma sát, chịu mài mòn tốt. • Cách nhiệt tốt. • Quá trình gia công xử lí nhanh Lớp: KSTN Hóa Dầu K54 Tiểu luận môn học Viện: Kỹ thuật hóa học 1.3. Tính chất hóa học Nhóm amit bị thuỷ phân tạo thành amin và cacboxyl: Chúng dễ bị thuỷ phân trong môi trường axit, bazơ sẽ làm mạch polymer có thể thuỷ phân hoàn toàn thành các monomer tạo thành chúng. Thuỷ phân Nylon 66 trong môi trường axit hoặc bazơ: Trong quá trình tổng hợp Nylon 66 có thể xảy ra phản ứng trao đổi tạo nên một hệ cân bằng trùng ngưng. Quá trình phản ứng trao đổi xảy ra giữa nhóm amit của mạch polymer với các nhóm chức axit hoặc amin hoặc giữa các nhóm amit với nhau: Phản ứng axit phân: Phản ứng amin phân: Phản ứng amit phân: 1.4. Ứng dụng thực tế Ngày nay nylon 66 có được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và trong công nghiệp. Tơ nylon 66 có tính dai, bền, mềm óng mượt, ít thấm nước, mau khô, kém bền với nhiệt, axit, kiềm. Dùng dệt vải, may mặc, vải lót săm lốp xe, bít tất, dây cáp, dây dù, đan lưới… Trong may mặc thì tơ Nylon ngày càng được sử dụng rộng rãi và được quan tâm nhiều hơn nó dần thay thế các loại vải dệt thủ công, số lượng ít, màu sắc đơn điệu…. bằng các loại polyme có chất lượng cao, màu sắc thì phong phú, đáp ứng được như cầu sử dụng, thẩm mỹ người tiêu dùng…. Nylon 66 còn được ứng dụng vào việc chế tạo các chi tiết máy như: • Bánh răng có khía, khuôn của vòng bi. • Thiết bị ngắt điện, lõi quấn, thiết bị cạch ly điện. • Chế tạo nhiều bộ chi tiết máy, chi tiết đ ...