Báo cáo đề tài dung dịch polymer

DUNG DỊCH THẬT: Là hệ thống phân tán phân tử và có những đặc trưng sau: - Tồn tại ái lực giữa các phân tử - Quá trình hình thành dung dịch là quá trình tự phát - Không thay đổi nồng độ

TR ƯỜ NG Đ I H C L C H NG Ạ Ọ Ạ Ồ KHOA CÔNG NGH HÓA – TH C Ệ Ự

PH M Ẩ

Đ tài 6: ề DUNG D CH POLYMER Ị

GVHD: Th.S CAO VĂN DƯ

Danh sách nhóm:

1 Nguy n Th Xuân L c ễ ị ộ

2 Ph m Thái Long ạ

3 H Đ c Long ồ ứ

4 V ng Đình Lu t ươ ậ

5 Ph m Anh Tu n L p: 05H1 MSSV: D05202077 ạ ấ ớ

NỘI DUNG:

I Giới thiệu chung về dung dịch

II Sự trương và hòa tan của dung dịch

polymer

III Ứng dụng

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DUNG DỊCH:

1 DUNG DỊCH LÝ TƯỞNG:

Là dung dịch mà khi hình thành thì nhiệt của dung dịch bằng không do năng

lượng tương tác giữa tất cả các phân tử bằng

nhau

2 DUNG DỊCH THẬT:

Là hệ thống phân tán phân tử và có

những đặc trưng sau:

- Tồn tại ái lực giữa các phân tử

- Quá trình hình thành dung dịch là quá trình tự phát

- Không thay đổi nồng độ theo thời gian

- Đồng nhất.

 Dung dịch polymer :

Dung dịch polymer là hệ gồm polymer

và hợp chất thấp phân tử Hợp chất thấp

phân tử đóng vai trò là dung môi, polymer là chất hòa tan Có các tính chất đặc trưng sau:

- Trương rồi mới hồi tan

- Độ nhớt cao

- Khuếch tán chậm

- Không có khả năng chui qua màng bán

thấm

II.NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN

CỦA DUNG DỊCH POLYMER.

1 Đ c tr ng đ ng h c c a dung ặ ư ộ ọ ủ

d ch polymer: ị

Trong dung d ch polymer các quá trình x y ị ả

ra r t ch m ấ ậ

Khi nghiên c u dung polymer đ xác đ nh ứ ể ị đúng tính ch t c a nó c n nghiên c u s bi n đ i ấ ủ ầ ứ ự ế ổ

tính ch t theo th i gian ấ ờ

2 S tr ự ươ ng và hòa tan c a ủ

polymer:

Tr ng là quá trình xâm nh p ươ ậ

c a các phân t dung môi vào trong ủ ử

polymer có kh i l ng phân t l n s ố ượ ử ớ ự

tr ng liên quan t i s chuy n ch ươ ớ ự ể ổ

c a m ch polyme, nghĩa là có s thây ủ ạ ự

đ i c u trúc c a nó, làm tăng th tích ổ ấ ủ ể

c a m u, không x y ra s phân c t ủ ẫ ả ự ắ

các liên k t d c theo m ch mà ch phá ế ọ ạ ỉ

h y các liên k t gi a các m ch cao ủ ế ữ ạ

phân t ử

Hòa tan:

Sau quá trình trương là quá trình tan của polymer Quá trình này xảy ra theo

phương trình nhiệt động học với sự giảm

năng lượng tự do

Tr ươ ng không gi i h n: ớ ạ

Các m ch polymer tách r i nhau và chuy n ạ ờ ể

d i cùng v i phân t c a ch t l ng th p phân ờ ớ ử ủ ấ ỏ ấ

t ử

Tr ươ ng có gi i h n: ớ ạ

Là quá trình tác d ng t ng h c a polymer ụ ươ ỗ ủ

v i ch t l ng th p phân t Quá trình đ c ớ ấ ỏ ấ ử ượ

gi i h n b ng giai đo n polymer h p th ớ ạ ằ ạ ấ ụ

dung môi.

3 Các yếu tố ảnh hưởng tới sự trương và

hòa tan của polymer.

a Bản chất của polymer và dung môi:

Polymer phân cực mạnh sẽ trương và hòa

tan trong dung môi phân cực mạnh

Polymer phân cực trung bình sẽ trương và

hòa tan trong dung môi phân cực trung bình

Polymer phân cực yếu sẽ trương và hòa tan

trong dung môi phân cực yếu Tuy nhiên

polymer phân cực mạnh chỉ trương một

phần trong dung môi phân cực mạnh vì

polymer này có mạch phân tử cứng

 Polymer phân c c y u s tr ng và hòa ự ế ẽ ươ

tan trong dung môi phân c c y u Tuy ự ế

nhiên polymer phân c c m nh ch tr ng ự ạ ỉ ươ

m t ph n trong dung môi phân c c m nh ộ ầ ự ạ

vì polymer này có m ch phân t c ng ạ ử ứ

 Ví dụ: polystyrene (PS) không tan trong nước và

rượu nhưng tan tốt trong benzene và toluene

Polymethylmethacrylate (PMMA) không tan

trong nước và hydrocarbon mà chỉ tan tốt trong

dichloethan Polycloren không trương và không

tan trong nước mà trương giới hạn trong xăng và

tan tốt trong dicloethan và bebzen…

b Kh i l ố ượ ng phân t polymer ử :

Kh i l ng phân t càng l n, t c là ố ượ ử ớ ứ

chi u dài m ch càng l n thì năng ề ạ ớ

l ng t ng tác gi a các m ch càng ượ ươ ữ ạ

l n, cho nên mu n tách r i các m ch ớ ố ờ ạ dài v i nhau c n tiêu t n năng ớ ầ ố

l ng l n Vì v y, khi tăng kh i ượ ớ ậ ố

l ng phân t c a polymer thì đ ượ ử ủ ộ

hoà tan gi m.ả

c Thành phần hóa học của polymer:

Tính tan của những polymer có nhóm chức phụ thuộc vào bản chất nhóm chức và

số lượng nhóm chức

Ví dụ: Triaxetatxenlulozơ tan trong

CH2Cl2, CH3COOH, không tan trong

hydrocacbon, chỉ trương hạn chế trong

axeton và ete Axetat xenlulozơ chứa 54 ÷

57% nhóm axetat tan không giới hạn trong

axeton và ete Nitrat xenlulo chứa 10 – 12%

N tan tốt trong axeton, trong khi trinitrat

xenlulozơ chỉ trương hạn chế

d Cấu trúc tinh thể:

Polymer tinh thể hoà tan kém xa so với polymer vô định hình vì trong cấu trúc

của polymer tinh thể các mạch phân tử đã

được định hướng và lực tác dụng tương hỗ

giữa chúng rất lớn Muốn tách các mạch ra

với nhau cần tiêu tốn năng lượng rất lớn

e Nhiệt độ:

Phần lớn polymer, độ hoà tan tăng khi tăng nhiệt độ Một số loại polymer mạch

thẳng trương có giới hạn, khi đốt nóng lại

có khả năng trộn lẫn không giới hạn với

chất lỏng thấp phân tử

f Liên kết cầu nối hóa học:

Sự tồn tại các liên kết cầu (liên kết ngang) giữa các mạch phân tử polymer ngăn cản việc tách các mạch phân

tử rời xa nhau và do đó khó chuyển vào dung dịch

Polymer mạch không gian không hoà tanVợi polymer có lượng liên kết ngang không lớn có thể trương tới hạn.

Ví dụ: nhựa phenol – formandehyt loại rezolic cấu

tạo mạch thẳng tan tốt trong axeton, rượu Loại rezitol chỉ trương giới hạn, còn loại rezit mất hẳn tính trương.

g Độ mềm dẻo củadung dịch polymer:

Polymer càng mềm dẻo thì càng dễ hòa tan, đối với những polymer mạch cứng tốc độ hòa tan sẽ giảm.

4 Solvat hóa và s k t h p trong ự ế ợ dung d ch polymer: ị

 Solvat hóa trong dung d ch polymer đ c ị ượ

gây ra b i s tác d ng t ng h gi a các ở ự ụ ươ ỗ ữ

đ i phân t v i các phân t c a dung môi ạ ử ớ ử ủ

và hình thành các m i liên k t t g đ i ố ế ươ ố

b n ề

III.ỨNG DỤNG:

Dung dịch polymer được ứng dụng trong

một số nghành sau:

Hòa tan polymer trong ngành sơn, hòa tan polymer làm keo dán, tạo môi trường phân tán cho phản ứng tổng hợp polymer

Dung dịch polyme cũng được ứng dụng vào

một số nghành công nghệ cao như:

 Làm chip Người ta có thể in chip chất dẻo

lên các mặt hàng tiêu dùng như áo phông, vỏ

hộp đồ uống và hộp thực phẩm để hiển thị

những thông tin liên quan

 Dung d ch gi thành vách h đào là ị ữ ố

lo i dung d ch làm nhi m v thay th ạ ị ệ ụ ế

ch cho đ t đ c l y ra kh i h đào, ỗ ấ ượ ấ ỏ ố

chúng ph i có kh năng t o màng keo ả ả ạ

(t l keo > 95%) ph lên b m t thành ỉ ệ ủ ề ặ

đ t h đào nh m tăng tính n đ nh c a ấ ố ằ ổ ị ủ thành vách h đào…… ố

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

 Giáo trình Hóa Lý Polyme - Phan Thanh Bình- Đại Học

Quốc Gia TP Hồ Chí Minh- Trường Đại Học Quốc Gia

 Nguyễn Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu, Hóa lý Polyme, NXB

Đại học Quốc Gia TPHCM, 2004

 Đỗ Quang Minh, Hóa học chất rắn, NXB Đại học Quốc Gia

TPHCM, 2005