Giáo Dục

Lý thuyết về vật liệu polime: chất dẻo, tơ, cao su, keo dán hay, chi tiết nhất

Ngày đăng: 07/01/2016, 23:35

Cao su tự nhiên:Cấu tạo hóa học Cao su thiên nhiên là polyisopren (polyme của isopren) Công thức phân tử : (C5H8)nTính chất vật lý : Cao su thiên nhiên có mạch cacbon uốn khúc cuộn lại như lò xo nên có tính chất đàn hồi. Cao su thiên nhiên không thấm khí, không thấm nước, cách điện, cách nhiệt tốt. Ở nhiêt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể. Cao su thiên nhiên kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở 25˚C. Cao su thiên nhiên nhiên tinh thể nóng chảy ở 40˚C. Cao su thiên nhiên tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và CCl4. Tuy nhiên, cao su thiên nhiên không tan trong rượu và xêton. Tính chất hóa học Cao su thiên nhiên có thể tham gia các phản ứng cộng H2, HCl, Cl2… khi tác dụng với lưu huỳnh cho cao su lưu hóa, có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong các dung môi hữu cơ hơn cao su thường. Lưu hóa cao su:Khái niệm:Cao su lưu hóa hay còn gọi là cao su xốp là loại cao su được tạo thành do việc trộn cao su nguyên liệu (chất đàn hồi – elastomer, polyme vô định hình) với các thành phần khác nhau để tạo thành một tổ hợp, sau đó đem lưu hóa để tạo thành cao su.Cao su lưu hóa là sản phẩm cách nhiệt lý tưởng để ngăn tích tụ hơi nước trên các đường ống dẫn nước lạnh hay giảm thất thoát nhiệt từ các đường ống nóng. Ngoài ra, cao su lưu hóa còn là vật liệu được biết đến để chống thấm, bảo ôn, cách âm, cách nhiệt lạnh, chống rung âm thanh, làm lót nền cho dãn.Tính chất cơ bản: Chống chất ozone, tia UV và thời tiết tốt khi sử dụng ngoài trời. Bền bỉ, dẫn nhiệt thấp và ổn định trong suốt quá trình sử dụng. Không hấp thu hơi nước. Phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn quốc tế về Khói và Cháy. Có cấu trúc ô nhỏ bền vững, làm từ chất không có polymer có tính kháng nước và hơi ẩm cao. Tính chất đàn hồi cao làm cho việc thi công rất dễ dàng. Tạo thành vẻ bên ngoài sạch, đẹp khi hoàn chỉnh. Không cần có lớp bao phủ khi dùng trong nhà Độ bền kéo: 100200PSIĐộ cứng: 10, 20, 30 + 5shoreĐộ giãn dài: 100%Chất liệu: cao su nguyên liệu và phụ giaMàu: đenNhiệt độ làm việc: 60 ° C đến +200 ° C (cao nhất 260 ° C)Ứng dụng:1. Cách nhiệt cho hệ thống đường ống nước nóng2. Cách nhiệt cho đường ống ( hơi ) lạnh3. Cách nhiệt cho đường ống nước lạnh và hệ thống cấp đông4. Ứng dụng trong đời sống thực tế: Trong giao thông vận tải : làm săm , lốp ô tô , và các phương tiện khác Trong linh vực thời trang : Làm sandan chiến binh rất được ưa chuộng hiện nay , làm giầy Trong quân sự Trong các ngành dịch vụ : làm vật liệu cách âm cho phòng hát , làm sàn của các phòng gym … D.T.Tươi Hóa K11 CHƯƠNG 5, 6: POLYME THIÊN NHIÊN VÀ TỔNG HỢP Cao su tự nhiên: Cấu tạo hóa học – Cao su thiên nhiên polyisopren (polyme isopren) – Công thức phân tử : (C5H8)n – Công thức cấu tạo : n ≈ 1500 -15000 Tính chất vật lý : – Cao su thiên nhiên có mạch cacbon uốn khúc cuộn lại lò xo nên có tính chất đàn hồi – Cao su thiên nhiên không thấm khí, không thấm nước, cách điện, cách nhiệt tốt – Ở nhiêt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể Cao su thiên nhiên kết tinh với vận tốc nhanh -25˚C Cao su thiên nhiên nhiên tinh thể nóng chảy 40˚C – Cao su thiên nhiên tan tốt dung môi hữu mạch thẳng, mạch vòng CCl4 Tuy nhiên, cao su thiên nhiên không tan rượu xêton Tính chất hóa học – Cao su thiên nhiên tham gia phản ứng cộng H2, HCl, Cl2 tác dụng với lưu huỳnh cho cao su lưu hóa, có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan dung môi hữu cao su thường D.T.Tươi Hóa K11 Lưu hóa cao su: Khái niệm: Cao su lưu hóa hay gọi cao su xốp loại cao su tạo thành việc trộn cao su nguyên liệu (chất đàn hồi – elastomer, polyme vô định hình) với thành phần khác để tạo thành tổ hợp, sau đem lưu hóa để tạo thành cao su Cao su lưu hóa sản phẩm cách nhiệt lý tưởng để ngăn tích tụ nước đường ống dẫn nước lạnh hay giảm thất thoát nhiệt từ đường ống nóng Ngoài ra, cao su lưu hóa vật liệu biết đến để chống thấm, bảo ôn, cách âm, cách nhiệt lạnh, chống rung âm thanh, làm lót cho dãn Cấu trúc: Tính chất bản: – Chống chất ozone, tia UV thời tiết tốt sử dụng trời – Bền bỉ, dẫn nhiệt thấp ổn định suốt trình sử dụng * Không hấp thu nước * Phù hợp với tiêu chuẩn an toàn quốc tế Khói Cháy * Có cấu trúc ô nhỏ bền vững, làm từ chất polymer có tính kháng nước ẩm cao * Tính chất đàn hồi cao làm cho việc thi công dễ dàng Tạo thành vẻ bên sạch, đẹp hoàn chỉnh Không cần có lớp bao phủ dùng nhà *Độ bền kéo: 100-200PSI *Độ cứng: 10, 20, 30 + /-5shore *Độ giãn dài: 100% *Chất liệu: cao su nguyên liệu phụ gia *Màu: đen *Nhiệt độ làm việc: -60 ° C đến +200 ° C (cao 260 ° C) Ứng dụng: Cách nhiệt cho hệ thống đường ống nước nóng Cách nhiệt cho đường ống ( ) lạnh Cách nhiệt cho đường ống nước lạnh hệ thống cấp đông Ứng dụng đời sống thực tế: D.T.Tươi Hóa K11 – Trong giao thông vận tải : làm săm , lốp ô tô , phương tiện khác – Trong linh vực thời trang : Làm sandan chiến binh ưa chuộng , làm giầy – Trong quân – Trong ngành dịch vụ : làm vật liệu cách âm cho phòng hát , làm sàn phòng gym … Xenlulozo: Khái niệm: Cellulose hợp chất cao phân tử cấu tạo từ liên kết mắt xích β-DGlucose Là thành phần tạo nên lớp màng tế bào thực vật, giúp cho mô thực vật có độ bền học tính đàn hồi Trong gỗ kim, cellulose chiếm khoảng 41-49%, gỗ rộng chiếm 4352% thể tích Cellulose có nhiều (95-98%), đay, gai, tre, nứa, gỗ (Cellulose chiếm khoảng 40-45% gỗ) Phản ứng thủy phân xenlulozơ xảy nhờ tác dụng xúc tác enzim xenlulaza có thể động vật nhai lại (trâu, bò ) Cơ thể người enzim nên tiêu hóa xenlulozơ Tính chất vật lí: – Là chất màu trắng, không mùi, không vị Cellulose không tan nước đun nóng dung môi hữu thông thường Tan số dung dịch acid vô mạnh như: HCl, HNO3, số dung dịch muối: ZnCl2, PbCl2, – Tan dung dịch nước Svayde( Cu(NH3)n(OH)2) Do cấu trúc đạc biệt xenlulozo, liên kết hidro phân tử bền vững tồn dạng tinh thể nên xenlulozo khả hòa tan; nhiệt độ cao xenlulozo không bị nóng chảy mà bi phân hủy – Xenlulozo tan dung dịch Cu(OH)2 amoniac, Cu2+ tồn chủ yếu dạng phức chất Cu(NH3)n(OH)2 Khi sinh phức chất xenlulozo với ion đồng dạng dung dịch nhớt – Là thành phần tạo nên lớp màng tế bào thực vật, giúp cho mô thực vật có độ bền học tính đàn hồi Cấu trúc phân tử Công thức phân tử : (C6H10O5)n Mỗi mắt xích xenlulozo có nhóm OH nên viết : (C6H7O2(OH)3)n D.T.Tươi Hóa K11 Cellulose hợp chất cao phân tử cấu tạo từ liên kết mắt xích β-DGlucose Liên kết với liên kết 1.4 GlucocidCellulose hợp chất cao phân tử cấu tạo từ liên kết mắt xích β-D-Glucose Liên kết với liên kết 1.4 Glucocid Polyvinyclorua: Cấu trúc: – Polyvinylclorua (PVC) loại nhựa nhiệt dẻo tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylclorua: – Nó tồn hai dạng cấu tạo đâu nối đâù đầu nối đuôi: Tính chất vật lí: – PVC có dạng bột màu trắng màu vàng nhạt PVC tồn hai dạng huyền phù nhũ tương PVC.S huyền phù có kích thước hạt lớn từ 20 – 150 micron PVC.E nhũ tương có độ mịn cao – PVC không độc, độc phụ gia, PVC chịu va đập PVC loại vật liệu cách điện tốt, vật liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm chất hóa dẻo tạo cho PVC có tính mềm dẻo cao hơn, dai dễ gia công D.T.Tươi Hóa K11 Tỉ trọng PVC vào khoảng từ 1,25 đến 1,46 g/cm3 (nhựa chìm nước), cao so với số loại nhựa khác PE, PP, EVA (nhựa nước) Tính chất hóa học: – Thế nguyên tử clo – Thế nguyên tử hiđrô Ứng Dụng: – PVC ngành xây dựng: PVC loại vật liệu có đô bền độ tin cậy cao, dùng rộng rãi để cấp thoát nước sinh hoạt , thủy lợi, lưu chuyển hóa chất, bảo vệ cáp điện loại cáp ngành bưu viễn thông, PVC dùng để làm mương, máng thủy lợi phục vụ nông nghiệp … – PVC kỹ thuật điện: Máy điều hòa không khí, máy vi tính, cáp quang, máy giặt, – PVC sản xuất ô tô, xe máy: PVC đóng vai trò to lớn chế tạo ô tô, mô tô đại sử dụng thay kim loại, vật liệu khác để chế tạo phận sườn xe, chắn gió, lót sàn,tấm chắn bùn, … – PVC việc chăm sóc bảo vệ sức khỏe người: – Nhờ tính chất ưu việt PVC không màu suốt, mềm dẻo, bền ổn định, dễ tiệt trùng, chịu hóa chất, phản ứng hóa học tiếp xúc với môi trường khác, dễ chế tạo, giá rẻ… mà PVC ứng dụng y tế găng tay, túi đựng máu, ống truyền dịch, truyền máu chạy thận nhân tạo, van tim nhân tạo nhiều dụng cụ y tế khác – Những ứng dụng khác: + Bì cho thực phẩm hàng hóa tiêu dùng + Đồ chơi trẻ em + Dày dép + Áo mưa – Các mặt hàng tiêu dùng khác … Polyetilen: Khái niệm: D.T.Tươi Hóa K11 – Polyetylen (PE), nhựa nhiệt dẻo (Nhựa nhiệt dẻo loại nhựa chảy mềm thành chất lỏng tác dụng nhiệt độ cao đóng rắn lại làm nguội) sử dụng phổ biến giới – Cấu trúc không gian và cấu trúc lập thể của PE: – Công thức cấu tạo đơn giản của PE: Tính chất vật lý – Polyetylen nhựa nhiệt dẻo polyme gồm chuỗi hydrocarbon dài – Polyetylen màu trắng, suốt, không mùi, không vị, có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo – Không dẫn điện không dẫn nhiệt, không cho nước khí thấm qua – Chịu được nhiệt độ cao, tùy thuộc vào loại PE mà chúng có nhiệt độ hóa thủy tinh Tg ≈ -100°C nhiệt độ nóng chảy Tnc ≈ 120°C Tính chất hóa học – Polyetylen có tính chất hóa học hydrocacbon no không tác dụng với dung dịch axít, kiềm, thuốc tím nước brôm Ví dụ …-CH2-CH2-… + Cl → …-CHCl-CH2-… + HCl Ở nhiệt độ cao 70oC PE hòa tan dung môi toluen, xilen, amilacetat, tricloetylen, dầu thông dầu khoáng… Dù nhiệt độ cao, PE hòa tan nước, loại rượu béo, aceton, ête etylic, glicerin loại dầu thảo mộc chất tẩy Alcool, Acêton, H2O2… Có thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, PE hấp thu giữ mùi thân bao bì, mùi hấp thu thực phẩm chứa đựng, gây giá trị cảm quan sản phẩm Điều chế Polyetylen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp monome etylen (C2H4) etylene điều kiện nhiệt độ áp suất thích hợp, chiết xuất chủ yếu từ dầu mỏ D.T.Tươi Hóa K11 Ứng dụng Polyethylene một loại nhựa phổ biến giới Đây polymer làm túi hàng tạp hóa, chai dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em, chí chống áo đạn , polyetylen dùng bọc dây điện, sản xuất bao bì nhựa, màng cuộn pe, bọc hàng, túi xách loại, thùng (can) tích từ đến 20 lít với độ dày khác nhau, làm màng pe mỏng che mưa, chai lọ, chế tạo thiết bị ngành sản xuất hóa học Polypropilen: Cấu trúc: – Danh pháp IUPAC: poly(1-methylethylene) – CTPT: – Polypropylen có dạng cấu trúc lập thể là: isotatic polypropylen, syndiotactic polypropylen atatic polypropylen Tính chất vật lý: – Tính bền học cao (bền xé bền kéo đứt), cứng, vững, không mềm dẻo PE, không bị kéo giãn dài điều chế tạo thành sợi Đặc biệt khả bị xé rách dễ dàng có vết cắt hoặc có lỗ thủng nhỏ – Polypropylen không màu, không mùi, không vị, không độc, cháy sáng vói lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su D.T.Tươi Hóa K11 – Chịu nhiệt độ cao 100 oC Nhiệt độ hàn dán mí (than) bao bì Polypropylen (140 oC) cao so với PE nên gây chảy, hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài, thường dùng polypropylen làm lớp – Có tính chống thấm oxy, nước, dầu mỡ, khí khác Cl Tính chất hóa học: Cộng Clo CH2 CH │ CH CH + Cl2  CH3 CH │ n CH3 n Phương pháp điều chế : Bằng phương pháp trùng hợp gốc không điều chế Polypropylen phân tử khối lớn Polypropylen điều tác dụng hệ xúc tác Ziegler-Natta nCH2 CH CH3 TiCl3 Al(C2H5)3 CH2 CH CH3 n Ứng dụng : – Loại thông thường: để sản xuất loại vật dụng thông thường bao đóng gói, túi nilon… – Loại trùng hợp khối: sản xuất vật dụng chất lượng cao, chi tiết công nghiệp, loại van, vỏ hộp ắc quy… Loại đặc biệt: chuyên dùng cho chi tiết sản xuất công nghiệp, chi tiết xe máy, ô tô, đồ nhựa, hộp thực phẩm, máy giặt… Loại : nhiều pha vô định hình dùng bao bì y tế, bao bì thực phẩm, xi lanh tiêm, CD, VCD, sản phẩm loại đặc biệt cho thực phẩm, không mùi, có độ bóng bề mặt cao… D.T.Tươi Hóa K11 Polytetrafloetylen : Cấu trúc: – Có nhiều loại Teflon Nhựa Teflon PTFE polyme với chuỗi lặp lặp lại –(CF2-CF2)- n Tính chất – Polymetetrafloetylen hay Teflon, floroplast-4 polyme trùng hợp nhũ tương từ tetrafloetylen 70-80ºC, áp suất40-100atm có chất kích thích -Teflon polime có đọ tinh khiết cao với Tnc= 320÷327ºC, d=2,1÷2,3g/cm3, tính chất thay đổi từ -100ºC250ºC, có mômen lưỡng cực nên chất cách điện hoàn toàn -Polytetrafloetylen (teflon) chất dẻo bền nhiệt cao,( tới 400ºC bắt đầu thăng hoa), có độ bền kéo cao(245-315kg/cm2), mềm hóa 450ºC -Hệ số ma sát thấp(0,04) , đứng thứ hai sau kim cương -Không bám dính bề mặt với loại vật liệu -Độ cách điện đạt mức lý tưởng, không chịu ảnh hưởng từ trường -Khả chịu nhiệt cao, nhiệt độ làm việc nhiệt độ nóng chảy cao -Chịu hóa chất tốt, PTFE không phản ứng với hóa chất ( không tác dụng với dung dịch axit, kiềm đậm đặc, với tác nhân oxi hóa mạnh – nước cường thủy, nhiều không bị biến dạng thay đổi màu sắc ) -Chịu tia cực tím tốt không thấm nước, dầu nên dễ dàng làm -Không độc hại, PTFE sử dụng nhiều công nghiệp thực phẩm dược phẩm – Teflon hoàn toàn thích hợp để làm tốt lót cho phễu chứa, hộp chứa, máng trượt thiết bị vận chuyển trọng lực nhằm tăng cường khả trượt giảm thiểu khả tắc nghẽn Vật liệu dùng để chế tạo chi tiết máy ổ trượt cần có hệ số ma sát, không bám dính, có khả chạy rà tốt… -Không bị dòn không khí lỏn, không mềm nước đun sôi, không biến đổi trạng thái khoảng từ -190ºC-300ºC, có tính bền hóa học nhiệt cao, chịu H2SO4 đặc,axit HNO3 đặc , HClđặc Ứng dụng -Tetrafloetylen nhựa sản phẩm thực PTFE, áp dụng khuôn lạnh sau máy,nó có chống ăn mòn tốt bôi trơn phòng không chất kết dính Vì sản phẩm kháng với hầu hết tất phương tiện truyền thông hóa chất có mặt áp lực, đặc điểm ma sát hệ số thấp, Tetrafloetylen sản phẩm sử dụng rộng rãi dầu khí, máy móc thiết bị ngành luyện kim, hóa học, y học, giao thông vận tải, thực phẩm, điện, nhiều lĩnh vực khác D.T.Tươi Hóa K11 -Dài hạn sử dụng nhiệt độ tính chất vật chất 200-260ºC,một sức đề kháng tốt hóa học, tất hóa chất kháng gỉ sét Hệ số ma sát số lại nhựa, có tính dẫn điện,cách nhiệt tốt -Teflon sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp: công nghiệp đông lạnh, công nghiệp hóa học, công nghiệp thuwcjphaamr, công nghệ y học , công nghệ y dược, …Cụ thể teflon dùng để: •Chế tạo thiết bị nhiệt độ thấp để chứa đựng không khí lỏng •Chế tạo bình phản ứng chịu ăn mòn,vỏ bình acquy, làm lọc… •Chế tạo lớp vỏ cách điện mỏng, cần 15micromet có màng cách điện hoàn hảo… •Chế tạo xương nhân tạo, làm vật liệu tạo sụn cho ngoại khoa •Chế tạo rađa, vật liệu thông tin cao tần, thiết bị sóng ngắn Polycacbamit : Định nghĩa: – Polycacbamit có nhóm [ -NH – CO- NH-] tổng hợp từ diamin diisoxyanat phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc: H2NRNH2 + OCN-R-NCO - [ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n Tính chất: • Nhiệt độ nóng chảy cao tạo liên kết hai mạch polyme Tính bền nhiệt phụ thuộc vào nhóm CH2 ,chẳng hạn polyme có nhóm CH2 có độ bền nhiệt thấp phân hủy nhiệt tạo hợp chất vòng bền NH NHCONH(CH2)3 (CH2)3 CO NH Khi tăng số nhóm CH2, chẳng hạn với dodecametylendiamin, có nhiệt độ nóng chảy thấp độ bền nhiệt tăng lên nhiều, phân hủy 300oC, monome hợp chất thơm, nhiệt độ nóng chảy cao 350oC D.T.Tươi Hóa K11 Điều chế: – Polycacbamit có nhóm [ -NH – CO- NH-] tổng hợp từ diamin diisoxyanat phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc: H2NRNH2 + OCN-R-NCO  [ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n CH3 NHCO nH2NRNH2 + nH2NCONH2 NH(CH2)12NHCONH n Chẳng hạn, dodecametylendiamin với toluendiisoxyanat: trùng hợp dung dịch hay phương pháp giữ hai pha Phản ứng xảy nhanh, nhiệt độ thường tạo thành polyme dạng bột Phản ứng diamin ure tạo thành polycacbamit trạng thái nóng chảy : nH2NRNH2 + NH2NCONH2 [ -NH-R-NH-CO-]n + 2nNH2 cho khả kéo thành tơ trạng thái nóng chảy, song polyme có chứa nhiều chất phụ phản ứng phân hủy ure nhóm –NHCONH- Ứng dụng Gần đây, người ta tổng hợp tơ từ polycacbamit, từ polynooanmetylenncacbamt, gọi tơ urilon, có tính bền tương tự tơ polyamit tương ứng khả nhuộm màu không cao, có tỷ khối nhỏ, hấp thụ nước kém, biến dạng sau kéo nhở so với nilon môđun đàn hồi gấp ba lần nilon A: Polyvinyaxetat – PVA Cấu tạo: Đơn vị cấu trúc Polyvinyl acetate là: C4H6O2 Hoặc Tính chất Vật Lý – Là chất lỏng nhớt không màu hạt thủy tinh suốt có màu vàng nhạt, không mùi, không vị, độ bền độ dẻo cao D.T.Tươi Hóa K11 – Không thể trộn lẫn với chất béo nước, ethanol acid acetic, acetone, ethyl acetate trộn -Hòa tan hydrocacbon thơm, xeton, rượu, este, chloroform – bazo mạnh Polyvinyl acetate dễ cháy Tính chất Hóa Học Tham gia phản ứng thuỷ phân: Vì este nên bị thủy phân môi trường H+ Thủy phân vinyl axetat có mặt axit tham gia ta rượu polyvinylic axit axetic Tuỳ thuộc vào mức độ thuỷ phân thìsản phẩm làm vật liệu giả da hay thủy phân hoàn toàn ta thu polivinylic dùng làm chất sợi vinylon – Nếu thủy phân môi trường bazo sản phẩm thu polyvinyl ancol Nó dùng để điều chế Polyvinyl ancol – PVAc có khả đồng trùng hợp với nhiều monome khác cho ta loại polyme có giá trị Ứng dụng Polyvinyl acetate sử dụng loạt thiết lập liên quan đến vật liệu xốp gỗ giấy Nhiều loại khác chất kết dính, dán giấy – giấy , Gỗ – Gỗ , ghép mộng chốt v v – Nó sử dụng rộng rãi để sản xuất keo dán tổng hợp, thường biết đến nhiều thợ mộc keo trắng -PVA sử dụng ngành công nghiệp giấy dệt để sản xuất sơn chạm bóng để bề mặt Nó thường phần sản xuất sơn latex, Các hợp chất sử dụng “vỏ” bảo vệ để làm cho an toàn từ độ ẩm nấm Điều chế – Polyvinylaxetat tiến hành tổng hợp theo phản ứng sau CH ≡ CH + CH3COOH → CH2= CH-OCOCH3 + 28.3 kcal – Phương pháp oxy hóa cộng hợp Axit axetic (CH3COOH) vào etylen (C2H4) công nghiệp thực pha lỏng CH3COOH + 1/2O2 → CH3OCOCH=CH2 + H2 D.T.Tươi Hóa K11 – Phương pháp từ Axetaldehyl (CH3CHO) Anhydrit axetic (CH3CO)2O ban đầu Anhydrit axetic cộng vào axetaldehyl tạo thành etylidenđiaxetat sau EDA thủy phân cho VA axit axetic Do trình gọi trình giai đọan: + CH3CHO + (CH3CO)2O2 → CH3CH(OCOCH3)2 + CH3CH(OCOCH3)2 → CH2=CHOCOCH3 + CH3COOH Sau tiến hành trùng hợp thu polyvinylaxetat nCH2= CH-OCOCH3 -(CH2 – CH-OCOCH3)n B Polyvinyl ancol I Cấu trúc Đơn vị cấu trúc polyvinyl ancol Dựa vào mức độ thủy phân, PVA chia thành hai loại: PVA thủy phân phần PVA thủy phân hoàn toàn Cấu trúc PVA thủy phân phần sau : Với R = H COCH3 Tính chất vật lý Ở nhiệt đô thường PVA chất rắn vô định hình Khi đun nóng PVA bị mềm hóa kéo dài cao su kết dính Dễ tan nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ dung môi, độ bền kéo dài cao, chất lượng kết dính tuyệt vời hoạt động tác nhân phân tán ổn định Nhiệt độ nóng chảy : Việc xác định nhiệt độ nóng chảy PVA khó PVA bị phân hủy nhiệt độ nóng chảy Thông thường nhiệt độ nóng chảy PVA xác điịnh gián tiếp, giá trị tính tuyệt đối nhiệt độ nóng chảy polyme không điểm Bên cạnh nhiệt độ nóng chảy PVA phụ thuộc vào lượng nước bị hấp thụ phân tử polyme Tính chất hóa học PVA polyme chưa nhiều nhóm OH, có tính chất rượu đa chức PVA tham gia phản ứng ester hóa, ete hóa, acetan hóa, tạo phức với muối kim loại 3.1 phản ứng acetal hóa D.T.Tươi Hóa K11 Phản ứng acetal hóa thực chất phản ứng cộng hợp andehit rượu đa chức Cứ hai nhóm hydroxyl gần tham gia phản ứng acetal hóa với phân tử andehit, kết lượng nhóm hydroxyl tự PVA giảm đáng kể sau thực iện phản ứng  Phản ứng acetal hóa đóng vai trò quan trọng tong sản xuất xơ PVA 3.2 phản ứng ete hóa PVA hình thành ete dễ dàng Nó hình thành ete nội phân tử loại nước Thường phản ứng xúc tác axit kiềm mạnh , dẫn tới sản phẩm không hòa tan Ete quan trọng thương mại hình thành từ phản ứng etylen ocid với PVA, ví dụ PVA tham gia phản ứng ete hóa với etylen oxit tạo nên sản phẩm dễ tan nước PVA 3.3 Phản ứng este hóa PVA dễ dàng tham gia phản ứng este hóa với acid vô lẫn hữu Phản ứng este clofocmat với PVA dẫn đến polyvinyl cacbonat: Ure PVA phản ứng để tạo thành cao phân tử cacbonat este: D.T.Tươi Hóa K11 3.4 Phản ứng tạo phức Cũng rượu đa chức khác, PVA dễ dàng tạo phức với hợp chất vô acid boric Iod phản ứng với PVA thủy phân hoàn toàn cho phức màu xanh đặc trưng giống màu phức iod amylozo Khi thủy phân phần Iod cho phức màu đỏ 3.5 Phản ứng tạo mạch nhánh PVA dễ dàng tham gia phản ứng tạo mạch nhánh có mặt chất sinh gốc tự peoxit, pesunfat Phản ứng dùng để sản xuất xơ PVA biến tính 3.6 Phản ứng thủy phân PVA polyme bền nhiệt Khi bị đun nóng tới 200o C chân không, PVA bị phân hủy sinh nước bột có gỉ màu nâu hình thành Tiếp tục đun nóng tới 400o C PVA lại bị phân hủy lần thứ hai cho sản phẩm hydrocacbon thấp phân tử sản phẩm nhựa hóa Ứng dụng – PVA chủ yếu sử dụng công nghiệp dệt may, công nghiệp xây dựng công nghiệp (sơn tưởng phụ gia xi măng, vữa, keo công nghiệp 107) – Trong ngành công nghiệp hóa chất, sử dụng tác nhân chuyển thể polymer, sử dụng để sản xuất PVA thức, PVA acetal PVA butyral Ngoài ra, PVA dùng chất kết dính gỗ giấy làm cho ngành công nghiệp – Bên cạnh đó, PVA thành phần có mỹ phẩm, dược phẩm, in ấn, gốm sứ, thép làm, điện tử mạ Tổng hợp Phản ứng thủy phân polyvinyl acetate tạo thành polyvinyl ancol Dung dịch PVA tác dụng xúc tác kiềm tham gia phản ứng thủy phân: Axit sinh phản ứng với NaOH : CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O Khi toàn NaOH phản ứng hết tác dụng xúc tác không trình thủy phân bị ngưng D.T.Tươi Hóa K11 Còn nilon 6, nilon 6,6, polyvinyaxetat, polyvinylancol, polyisobutylen, polystyrene (K thấy file) […]… phần của sản xuất sơn latex, Các hợp chất này cũng được sử dụng như một “vỏ” bảo vệ để làm cho nó an toàn từ độ ẩm và nấm 5 Điều chế – Polyvinylaxetat được tiến hành tổng hợp theo phản ứng sau CH ≡ CH + CH3COOH → CH2= CH-OCOCH3 + 28.3 kcal – Phương pháp mới nhất là oxy hóa cộng hợp Axit axetic (CH3COOH) vào etylen (C2H4) trong công nghiệp được thực hiện trong cả pha lỏng và hơi CH3COOH + 1/2O2 → CH3OCOCH=CH2… C4H6O2 Hoặc 2 Tính chất Vật Lý – Là chất lỏng nhớt không màu hoặc các hạt thủy tinh trong suốt có màu vàng nhạt, không mùi, không vị, độ bền và độ dẻo cao D.T.Tươi Hóa K11 – Không thể trộn lẫn với chất béo và nước, và ethanol còn acid acetic, acetone, ethyl acetate có thể trộn -Hòa tan trong các hydrocacbon thơm, xeton, rượu, este, và chloroform – bazo mạnh Polyvinyl acetate dễ cháy 3 Tính chất Hóa… Polyvinyl acetate được sử dụng trong một loạt các thiết lập liên quan đến vật liệu xốp như gỗ và giấy Nhiều loại khác nhau của các chất kết dính, dán giấy – giấy , Gỗ – Gỗ , ghép mộng chốt v v – Nó cũng được sử dụng rộng rãi để sản xuất keo dán tổng hợp, thường được biết đến nhiều hơn như thợ mộc hoặc keo trắng -PVA cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy và dệt để sản xuất sơn chạm bóng để bề mặt… -NH – CO- NH-] được tổng hợp từ diamin và diisoxyanat bằng phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc: H2NRNH2 + OCN-R-NCO  [ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n CH3 NHCO nH2NRNH2 + nH2NCONH2 NH(CH2)12NHCONH n Chẳng hạn, giữa dodecametylendiamin với toluendiisoxyanat: được trùng hợp trong dung dịch hay bằng phương pháp giữ hai pha Phản ứng xảy ra nhanh, ngay ở nhiệt độ thường tạo thành polyme dạng bột Phản… thuộc vào lượng nước bị hấp thụ trong phân tử polyme 3 Tính chất hóa học PVA là một polyme chưa nhiều nhóm OH, do vậy nó có tính chất của một rượu đa chức PVA có thể tham gia các phản ứng ester hóa, ete hóa, acetan hóa, tạo phức với các muối kim loại 3.1 phản ứng acetal hóa D.T.Tươi Hóa K11 Phản ứng acetal hóa thực chất là phản ứng cộng hợp giữa một andehit và một rượu đa chức Cứ hai nhóm hydroxyl gần… ở nhiệt độ thường tạo thành polyme dạng bột Phản ứng giữa diamin và ure cũng tạo thành polycacbamit ở trạng thái nóng chảy : nH2NRNH2 + NH2NCONH2 [ -NH-R-NH-CO-]n + 2nNH2 cho khả năng kéo thành tơ ở trạng thái nóng chảy, song polyme có chứa nhiều chất phụ do phản ứng phân hủy ure và nhóm –NHCONH- Ứng dụng Gần đây, người ta cũng đã tổng hợp tơ từ polycacbamit, như từ polynooanmetylenncacbamt, gọi là… của este clofocmat với PVA dẫn đến polyvinyl cacbonat: Ure và PVA phản ứng để tạo thành cao phân tử cacbonat este: D.T.Tươi Hóa K11 3.4 Phản ứng tạo phức Cũng như các rượu đa chức khác, PVA dễ dàng tạo phức với các hợp chất vô cơ như acid boric Iod phản ứng với PVA thủy phân hoàn toàn cho phức màu xanh đặc trưng giống như màu của phức giữa iod và amylozo Khi thủy phân một phần thì Iod cho phức màu đỏ… mạch nhánh khi có mặt các chất sinh gốc tự do như peoxit, pesunfat Phản ứng này dùng để sản xuất xơ PVA biến tính 3.6 Phản ứng thủy phân PVA là một polyme kém bền nhiệt Khi bị đun nóng tới 200o C trong chân không, PVA bị phân hủy sinh ra nước và bột có gỉ màu nâu hình thành Tiếp tục đun nóng tới 400o C PVA lại bị phân hủy lần thứ hai cho ra các sản phẩm là hydrocacbon thấp phân tử và một ít sản phẩm… dụng trong công nghiệp dệt may, trong công nghiệp xây dựng và công nghiệp (sơn tưởng phụ gia xi măng, vữa, keo công nghiệp 107) – Trong ngành công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng như là một tác nhân chuyển thể polymer, và được sử dụng để sản xuất PVA chính thức, PVA acetal và PVA butyral Ngoài ra, PVA còn được dùng như một chất kết dính trong gỗ và giấy làm cho ngành công nghiệp – Bên cạnh đó, PVA là… rượu polyvinylic và axit axetic Tuỳ thuộc vào mức độ thuỷ phân thìsản phẩm của nó có thể làm vật liệu giả da hay thủy phân hoàn toàn ta thu được polivinylic được dùng làm chất sợi vinylon – Nếu thủy phân trong môi trường bazo thì sản phẩm thu được sẽ là polyvinyl ancol Nó được dùng để điều chế Polyvinyl ancol – PVAc còn có khả năng đồng trùng hợp với nhiều monome khác cho ta những loại polyme có giá trị … Có nhiều loại Teflon Nhựa Teflon PTFE polyme với chuỗi lặp lặp lại –(CF2-CF2)- n Tính chất – Polymetetrafloetylen hay Teflon, floroplast-4 polyme trùng hợp nhũ tương từ tetrafloetylen 70-80ºC,… NH-] tổng hợp từ diamin diisoxyanat phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc: H2NRNH2 + OCN-R-NCO - [ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n Tính chất: • Nhiệt độ nóng chảy cao tạo liên kết hai mạch polyme. .. hủy 300oC, monome hợp chất thơm, nhiệt độ nóng chảy cao 350oC D.T.Tươi Hóa K11 Điều chế: – Polycacbamit có nhóm [ -NH – CO- NH-] tổng hợp từ diamin diisoxyanat phương pháp trùng hợp dời chuyển

Xem thêm :  Tổng hợp tất tần tất công thức lượng giác lớp 9 cần nhớ


Một số loại polime thiên nhiên


Polime là những phân tử có cấu trúc rất lớn. Trong tự nhiên cũng tồn tại rất nhiều loại polime. Trong video này sẽ giới thiệu cho các em biết một số loại polime thiên nhiên.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Giáo Dục

Related Articles

Check Also
Close
Back to top button