hoa hoc cao phan tu

Những khái niệm cơ bản về hợp Ví dụ: polyetylen PE: -CH2-CH2-n - Oligome: khối lượng phân tử thấp, chưa mang các đặc trưng tính chất của polyme... Những khái niệm cơ bản về hợp chất Poly

HÓA HỌC CAO PHÂN TỬ

Nội dung

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp chất Polyme

Chương 2 Các phản ứng tổng hợp chất Polyme

Chương 3: Những tính chất vật lý đặc trưng của Polyme

Chương 4 Độ bền của vật liệu Polyme

Chương 5 Dung dịch Polyme

Chương 6: Tổng quan và phân loại công nghệ gia công polyme

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

Bài 1: Lịch sử phát triển ngành polyme và xu thế phát triển ngành

polyme ở Việt Nam 1.1 Lịch sử phát triển ngành polyme.

- Giai đoạn từ năm 1838

1.2 Xu hướng phát triển ngành polyme ở Việt Nam

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

Ví dụ: polyetylen PE: (-CH2-CH2-)n

- Oligome: khối lượng phân tử thấp, chưa mang các đặc trưng tính chất của polyme.

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

- Monome: là những phân tử hữu cơ đơn giản, có chứa liên kết đôi hoặc ba hoặc có ít nhất hai nhóm chức hoạt động có khả năng phản ứng với nhau để tạo thành phân tử polyme.

- Mắt xích cơ bản: là những nhóm nguyên tử lặp đi lặp lại trong phân tử

polyme.

- Đoạn mạch: là một giá trị trọng lượng của các mắt xích liền nhau sao cho

sự dịch chuyển của mắt xích liền sau đó không phụ thuộc vào mắt xích ban đầu.

- Độ trùng hợp: biểu thị số mắt xích cơ sở có trong đại phân tử của polyme

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

2.2 Tên gọi:

- Tên gọi dựa theo tên gọi monome:

Ví dụ: polyetylen, polypropylen, polyvinylclorua, poly(6-amino hexanoic axit)

- Tên gọi dựa theo thành phần hóa học: polyme được tổng hợp theo phương pháp trùng ngưng từ hai loại monome:

Ví dụ: polyamit, polyeste, polyurethan

- Tên gọi thương mại và các cách gọi tên khác

Ví dụ: nilon, cao su thiên nhiên, nhựa phenol, polyme phenolformandehit…

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

2.3 Nhiệm vụ của ngành

- Nghiên cứu các tính chất hóa lý của vật liệu polyme

- Tìm hiểu các phương pháp, công nghệ tổng hợp vật liệu polyme

- Tìm hiểu các phương pháp gia công chế tạo vật liệu từ polyme

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

- Không thể dùng các phương pháp như thăng hoa, kết tinh lại, chưng cất để tinh chế hợp chất cao phân tử

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

- Khả năng polyme trương lên khi hòa tan trong dung môi

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.1 Đặc điểm

-Polyme được chia ra làm 2 loại:nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo

Nhựa nhiệt rắn (thermalsetting) Nhựa nhiệt dẻo (thermalplastic)

- Khi gia nhiệt, nhựa trở lên mềm nhưng

không chẩy (nhiệt độ thủy tinh), và không thể mềm khi gia nhiệt lần 2.

- Có cấu trúc cố định, mức độ liên kết

ngang cao.

- Có độ cứng và giòn

- Đều là nhựa vô định hình

- Chu trình đúc khuôn kéo dài hơn

- Ví dụ: phenolformadehyt

- Khi gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chẩy thì chẩy mềm và khi làm nguội đến nhiệt độ kết tinh sẽ cứng lại Chu kỳ này có thể lặp lại nhiều lần.

- Dễ dàng tạo dáng cho sản phẩm

- Bao gồm vùng tinh thể và vùng vô định hình

- Vi dụ: PVC, PE, PET…

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.1 Đặc điểm

-Polyme được chia ra làm 2 loại:nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

dễ tan

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.2 Các dạng mạch của polyme

(A)ngoài mạch chính còn có mạch phụ, có thể có các dạng mạch nhánh dài,

(B)mạch nhánh ngắn,

(C) mạch nhánh tiếp tục phân nhánh

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.2 Các dạng mạch của polyme

-Mạch nhánh: Số lượng, chiều dài nhánh có ảnh hưởng xấu đến tính chất cơ lí của polyme Nhìn chung, làm giảm độ kết tinh, độ bền cơ học, độ nhớt

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.3 Cấu tạo điều hòa của polyme

-Cấu tạo điều hòa: Nếu các mắt xích trong mạch polymer nối với nhau theo một trật tự nhất định, chẳng hạn theo kiểu ‘’đầu nối với đuôi”.

- Cấu tạo không điều hòa: Nếu các mắt xích trong mạch polymer nối với nhau không theo một trật tự nhất định, chẳng hạn chỗ thì theo kiểu ‘’đầu nối với đầu”, chỗ thì “đầu nối với đuôi”.

CH2 CH

R

R n

R

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

3.3 Cấu tạo điều hòa của polyme

-Nếu xét về mặt nhiệt động học và cấu trúc không gian thì cấu trúc đầu nối đuôi chiếm đa số, mặc dù đa sô polyme chứa một lượng nhỏ cấu trúc đầu nối đầu Tính chất của hai dạng cấu trúc này khác nhau rất lớn

Ví dụ: polyisobutylen với cấu trúc đầu nối đầu có Tm = 187 0C và cấu trúc đầu nối đuôi có Tm = 50 0C

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

Bài 4: ĐẶC ĐIỂM VỀ TRỌNG LƯỢNG CAO PHÂN TỬ

4.1 Đặc điểm trọng lượng phân tử polyme

- Khối lượng phân tử của polyme là lớn và không đồng đều, do

đó khối lượng phân tử xác định được là giá trị trung bình, kí hiệu M

- Khối lượng phân tử polyme không phải là hằng số liên quan đến các tính chất nhiệt động của hệ, nhưng nó có ảnh hưởng quyết định đến tính chất cơ lí của polyme

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

4.2 Khối lượng phân tử trung bình hợp chất polyme, chỉ số đa phân tán

- Khối lượng phân tử trung bình số thể hiện phần số học các

mạch hiện diện trong hỗn hợp, được tính theo công thức:

Mi là khối lượng phân tử của mạch i

Ni là số phân tử có khối lượng Mi có trong hệ

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

4.2 Khối lượng phân tử trung bình hợp chất polyme, chỉ số đa phân tán

- Khối lượng phân tử trung bình khối là tổng khối lượng các thành phần tính trung bình theo phần khối lượng của từng loại mạch có độ trùng hợp khác nhau

Với

Mi là khối lượng phân tử của mạch i

Ni là số phân tử có khối lượng Mi có trong hệ

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

4.2 Khối lượng phân tử trung bình hợp chất polyme, chỉ số đa phân tán

- Giá trị trung bình số được đánh giá dựa vào số phân tử trong

hệ, đó là các phương pháp nghiệm lạnh và nghiệm sôi, áp suất thẩm thấu, là các phương pháp mà giá trị phân tử khối phụ

thuộc vào số phân tử có trong hệ

- Giá trị trung bình khối được đánh giá dựa vào kịch thước hay trọng lượng của phân tử, gồm các phương pháp như đo tốc độ khuếch tán của phân tử, siêu li tâm, tán xạ ánh sang, là các

phương pháp mà giá trị phân tử khối trung bình phụ thuộc vào kích thước mỗi một phân tử

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

4.2 Khối lượng phân tử trung bình hợp chất polyme, chỉ số đa phân tán

-Chỉ số đa phân tán: đặc trưng cho độ phân tán của một polyme

+) IP = 1: đồng nhất về độ trùng hợp trong toàn bộ mẫu polyme (hệ đơn phân tán)

+) IP > 1: hệ đa phân tán, IP càng lớn mẫu càng phân tán

- Nếu có mẫu polymer và bằng cách nào đấy tách ra các phần

chiết khác nhau và xác định được khối lượng mỗi một phần chiết

và giá trị phân tử khối trung bình của nó thì có thể xây dựng

được đường cong phân bố phân tử khối

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

chất Polyme

4.2 Khối lượng phân tử trung bình hợp chất polyme, chỉ số đa phân tán

- Đường cong biểu diễn phân bố khối lượng phân tử của hai

polyme có cùng giá trị khối lượng phân tử trung bình nhưng khác nhau về độ phân tán

Đường cong 1: Khối lượng phân tử tương đối đơn phân tán

Đường cong 2: Khối lượng phân tử

đa phân tán hơn.

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hợp

-NH2, -SO3H, CH2=CH2….

c) Xúc tác:

- Hơn 90% các phản ứng hóa học đều sử dụng xúc tác Xúc tác

có thể làm giảm nhiệt độ phản ứng, làm tăng tốc độ phản ứng Xúc tác sẽ định hướng tạo sản phẩm, hiệu suất chuyển hóa…

Chương 2: Các phản ứng tổng hợp chất polyme

1.3 Nguồn nguyên liệu

- Các monomer là nguồn nguyên liệu để tổng hợp polymer Nguồn nguyên liệu này có thể thu được trực tiếp từ khí thiên nhiên hay quá trình chưng cất dầu mỏ như etylen, propylene…

Chương 2: Các phản ứng tổng hợp chất polyme

1.3 Nguồn nguyên liệu

Chương 2: Các phản ứng tổng hợp chất polyme

1.3 Nguồn nguyên liệu