Tìm hiểu về polyme và các loại polime

GIỚI THIỆUPolyme là các hợp chất cao phân tử hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những mắt xích cơ bản.. * Các phân tử tương tự

1 CHÀO M NG TH Y VÀ CÁC B N Đ N V I BÀI Ừ Ầ Ạ Ế Ớ

THUY T TRÌNH C A NHÓM 11 Ế Ủ

11.1 GIỚI THIỆU

Polyme là các hợp chất cao phân tử (hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những mắt xích cơ bản)

Ví dụ: một protein hay một DNA.

* Các phân tử tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn được gọi là các oligomer

Plastic: là những vật liệu ( thiên nhiên hoặc nhân tạo) có thành phần chính là các cao phân tử polyme có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp

suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

3

11.2 KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ

Thông thường số lượng các monome trong phân tử polymer thay đổi đáng kể, nhưng trong

phạm vi cho việc chế tạo chất dẻo nói chung là từ 103 106 các đơn vị phân tử

Khối lượng phân tử polyme:

M = n.m

Trong đó

M: khối lượng phân tử polyme

m: khối lượng của một đơn vị monome

n: hệ số trùng hợp hoặc hệ số trùng ngưng

4

11.2 KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ

*Trong khoa học nghiên cứu polyme, người ta thường sử dụng 02 khái niệm khác của khối lượng phân tử:

+ Khối lượng phân tử trung bình số (the number average molecular mass)

5

11.3 COPOLYME

Copolyme là polyme được tạo thành từ hai hay nhiều monome

khác nhau Rất nhiều polyme tổng hipwj có giá trị thương mại

như: ABS cao su, Buna-S…

-Sự sắp xếp các monome trên mạch copolyme phụ thuộc vào

phương pháp và cơ chế tổng hợp Có thể chia thành các loại sau

Trong trường hợp copolyme có chứa 2 loại mắc xích cơ bản khác nhau.

6

11.4 PHÂN LOẠI POLYME

a) Theo nguồn gốc:

• Polime tổng hợp (do con người tổng hợp) như polietilen, các loại tơ nilon, nhựa phenol-fomandehit,…

• Polime thiên nhiên (có sẵn trong tự nhiên) như tinh bột, tơ tằm, cao su…

• Polime bán tổng hợp hay polime nhân tạo (từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến bằng các phương pháp hóa học) như tơ visco, tơ axetat, …

b) Theo cách tổng hợp:

 Polime trùng hợp: Tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp như: polietilen, poli(vinyl clorua),…

 Polime trùng ngưng: Tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng như: nilon-6, nhựa phenol-fomandehit,…

7

11.5 POLYME VINYL

*Polyme vinyl: là polyme có chứa gốc vinyl

CH 2 =CH-, gồm một loạt các monome có chung

công thức CH 2 ═ CHX

Các polyme vinyl chính được liệt kê trong Bảng

9

 Polystyrene (PS) được tạo thành từ sự trùng hợp của

styrene (C6H5-CH═CH2), còn được gọi là vinylbenzene.

   PS cứng, trong suốt, không mùi, không vị Khi cháy có nhiều

khói, dễ gia công PS có tính điện môi tốt, bền với nhiều hóa

chất khi sử dụng, chịu nước tốt.

 Dưới 100oC, nguyên liệu PS đóng rắn lại giống như thủy tinh

PS không phân vòng benzen có thể tham gia phản ứng sunfo

hóa, nitro hóa… dùng để sản xuất nhựa trao đổi ion

11.5.5 Polystyrene

10

11.5.6 Polyacrylonitrile

Polyacrylonitrile (PAN) được hình thành bởi sự trùng hợp gốc tự do peroxide

khởi xướng của acrylonitrile (CH2═CH-CN).PAN hấp thụ nhiều ion kim loại

và trợ các vật liệu hấp thụ, có nhiệt độ ổn định, độ bền cao PAN là một

polymer quan trọng trong công nghệ cao.

PAN được sử dụng như là tiền thân cho 90% sản lượng sợi cacbon

11

11.5.7 Polymethyl Methacrylate

PMMA là chất dẻo đi từ dẫn xuất của axit meta acrylic Tính chất quan trọng nhất của poly metyl acrilat là trong suốt, không màu, đồng thời bền vững trước tác dụng của thời tiết và khí hậu Nếu tạo màu cho polymer này thì độ sáng của màu của màu sẽ được giữ trong thời gian dài.

12

 Polyvinyl Alcohol – PVA, được tổng hợp từ Polyvinyl acetate vì hóa chất Polyvinyl Alcohol không tồn tại, ngay sau khi tạo ra Polyvinyl Alcohol chuyển hóa về dạng đồng phân bền hơn là acetandehyde

 Polyvinyl Alcohol được sử dụng phổ biến trong công nghiệp dệt, hồ vải, sản xuất giấy, chế biến gỗ, chất cầm màu tạm thời cho gốm sứ, keo cho tấm xốp, keo cho bao bì, hồ giấy, làm chất dính

11.5.8 Polyvinyl Acetate,

Polyvinyl Alcohol

13

11.5.9 Polytetrafluoroethylene hoặc Teflon

Teflon hay Polytetrafluoroethylene  là một polymer có

công thức hoá học là (CF2-CF2)n được Roy J, Plunkett tìm

ra khi thử dung tetrafloetilen làm khí sinh hàn cho máy

lạnh Ông mở van một bình thép chứa khí nén không thấy

có khí thoát ra, cân lại khối lượng bình không đổi  cưa

đôi bình théplớp polyme bám chặt phía trong thành bình,

hơ nóng không chảy, trơ với mọi hoá chất mà ông thử

teflon

14

Nylon được phân loại là một polymer polyamide được tạo bởi

sự ngưng tụ của một axit dicarboxylic và một diamine

Nhựa nylon được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô

tô đặc biệt là trong khoang động cơ

Với những đặc điểm như: cấu trúc phân tử nhỏ gọn, kháng ánh

sáng mặt trời tốt, điểm nóng chảy cao (256 ° C / 492,8 ° F),

chịu mài mòn tốt Nylon 6,6 có tính thương mại phổ biến

nhất

11.6.1 Nylon

11.6 Polymer ngưng tụ

15

Polyester được hình thành từ một phản ứng hóa học giữa rượu và axit Hiện nay người ta sử dụng nguồn Polyester từ chai nhựa PET phế liệu thông qua quá trình tái chế.

Sợi Polyester có độ bền cơ học cao, khả năng đàn hồi lớn, ít

bị nhàu, khả năng bền nhiệt vượt xa các loại sợi khác Tương đối bền với axit, bền với acetol, benzen

11.6.2 Polyester

16

Polycarbonates được tạo ra khi ngưng tụ rượu và axit Polycacbonat rất bền và chịu lực cao, đố chống trầy xước lại kém, độ truyền sáng tốt hơn các loại kính khác được sử dụng rộng rãi trong ngành vật liệu

11.6.3 Polycarbonates

và Epoxides

17

Nhựa epoxy là sản phẩm ngưng tụ của epiclohydrin với ancol đa chức hay phenol đa chức, nhựa có khối lượng phân

tử rất caolớp phủ, ngoài ra còn có các lĩnh vực khác như keo dán, composite, vật liệu cách điện

18

11.7.1 Phenol Formaldehyde (Bakelite)

11.7 Thermosetting Polymers

      Ngành nhựa công nghiệp được phát triển đầu tiên bởi  Baekeland vào năm 1907 và được gọi là Bakelite. Nó được tạo bởi  phản ứng của phenol và formaldehyde

 Đường gờ  mịn màng, giữ được hình dạng và có khả năng chịu 

nhiệt, không bị trầy xước, và dung môi phá hoại, có khả năng  chống điện

19

oNhựa Urea Formaldehyde được tổng hợp từ hai nguyên liệu là ure (NH2CONH2) và formaldehyde (HCHO)

oCó đặc tính độ bám dính tốt, giá thành rẻ, dễ sử dụng nhưng kém bền với nước Được sử dụng trong ngành gỗ ván nhân tạo

11.7.2 Urea Formaldehyde

20

Nó được điều chế bằng phản ứng của một disocyanate (OCNRNCO) với một diol (HOR0OH) trong đó R có thể là toluene.

 Có tính: độ bền, độ cứng cao; mô-đun đàn hồi cao, tính kháng mài mòn, tính uốn dẻo và tính kháng với nhiều hóa chất Tuy nhiên các liên kết lý-hóa của nó bị bẻ gãy tương đối dễ dàng ở nhiệt độ cao

11.7.3 Polyurethane

21

11.8 Elastomers(đàn hồi)

Chất dẻo linh hoạt bằng polymer dưới nhiệt độ phòng được phân loại như là chất đàn hồi hoặc cao su

 Các polyme được dựa trên isoprene monomer

CH2 ¼ C — CH ¼ CH2

CH3

Mặc dù ổn định ở nhiệt độ cao, các fluorocarbon cho thấy hạn chế sự linh hoạt ở nhiệt độ thấp.

 Cao su silicone được làm từ dimethyldichlorosilane theo hình thức thủy phân, gel, và cao su.

22

11.9 Elastomers(đàn hồi)

23

11.10 Mechanical Strength of Plastic(Sức mạnh cơ khí của nhựa)

• Các tính chất cơ học của vật liệu thường

được nghiên cứu bằng phương tiện của

máy thí nghiệm độ bền kéo hay lực kế

• Kích thước và hình dạng của các hạt

phụ cũng có ảnh hưởng đến hiệu quả

của nó.

24

Polymer cháy được là do sự có mặt của các thành phần: nhiệt, nhiên liệu và ôxi

Nhiệt làm xuất hiện các khí dễ cháy (nhiên liệu) trên bề mặt polymer thông qua việc giảm cấp của polymer.

Khi tỉ lệ ở pha khí giữa oxigen và các khí này đạt tới giá trị thích hợp,polyme sẽ bắt cháy.

11.11 Sự cháy của polymer

25

11.11 Sự cháy của polymer

Những polymer có gốc styrene khi gặp nhiệt sẽ nóng chảy, đề polymer hóa tạo ra những monomer, dimer, và trimer dễ bay hơi

Chất chống cháy hoạt động trên pha khí sẽ ngăn cản các hoạt động hóa học tạo ra sự cháy

Cụ thể, trong quá trình cháy, các phần polymer tương tác với oxi và các chất nhạy phản ứng tạo ra các gốc tự do của Oxi, hydroxy, và Hydro

Những phụ gia có chứa halogen và photpho có thể tác dụng với các gốc tự do này để tạo ra các chất ít hoạt động góp phần ngăn cản sự cháy

CẢM ỎN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý LẮNG NGHE!!!!

27