HOÙA HOÏC
Download
1 / 59

HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ - vaät lieäu POLIME - PowerPoint PPT Presentation


  • 153 Views
  • Uploaded on

HOÙA HOÏC höõu cô. HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ - vaät lieäu POLIME. polime : ngöôøi khoång loà. …trong theá giôùi phaân töû. Bieân soaïn: Nguyeãn Laân Tuaán Minh. HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ - VAÄT LIEÄU POLIME. KHAÙI NIEÄM CHUNG ;

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ - vaät lieäu POLIME' - verena


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

HOÙA HOÏC

höõu cô

HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ -

vaät lieäu POLIME

polime : ngöôøi

khoång loà...

…trong theá giôùi phaân töû

Bieân soaïn: Nguyeãn Laân

Tuaán Minh


HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ - VAÄT LIEÄU POLIME

  • KHAÙI NIEÄM CHUNG ;

  • - Vaät chaát vaø yù thöùc; caùi naøo coù tröôùc?

  • - Lòch söû phaùt trieån.

  • II- HÔÏP CHAÁT CAO PHAÂN TÖÛ ( POLIME ) :

  • A. Khaùi nieäm – phaân loaïi polime.

  • B. Caáu truùc polime.

  • C. Tính chaát ñaëc tröng cuûa polime.

  • D. Caùc phöông phaùp toång hôïp polime.

  • III- VAÄT LIEÄU POLIME :

  • A- Chaát deûo – phaân loaïi chaát deûo.

  • B- Tô , caùc loaïi tô.

  • C- Cao su

  • IV. CAÙC ÖÙNG DUÏNG KHAÙC CUÛA POLIME :

Bieân soaïn: Nguyeãn Laân

Tuaán Minh


I- KHAÙI NIEÄM CHUNG:

  • 4,6 tyû naêm tröôùc Traùi ñaát chæ laø moät quaû caàu caèn coãi .

  • 600 trieäu naêm sau, nhöõng traän möa raøo keùo daøi vaøi chuïc ngaøn naêm baét ñaàu laøm nguoäi beà maët Traùi ñaát  bieån vaø ñaïi döông .

  • Döôùi moät ñieàu kieän ñaëc bieät , caùc ñôn chaát vaø hôïp chaát ñôn giaûn cuûa C,H,O,N keát hôïp vôùi nhau theo moät caáu truùc ñaëc bieät ñöôïc goïi laø polime .

  • 200 trieäu naêm sau : söï soáng xuaát hieän.

  • Caùch ñaây 4 trieäu naêm loaøi ngöôøi xuaát hieän.

     Do ñoù ta hoaøn toaøn khoâng theå noùi raèng yù thöùc coù tröôùc vaät chaát khi maø treân thöïc teá, loaøi ngöôøi cuøng vôùi yù thöùc cuûa noù chæ laø moät keû sinh sau ñeû muoän so vôùi theá giôùi vaät chaát naøy.

Chuù yù: Phaàn khaùi nieäm chung: Ñoïc nghe,khoâng ghi cheùp


  • YÙùthöùc khoâng phaûi töï nhieân maø coù, maø ñoù laø keát quaû cuûa söï tieáp nhaän kích thích töø caùc cô quan caûm giaùc vaø söï toång hôïp noù ôû trung khu thaàn kinh. Vaø protein laø cô sôû vaät chaáùt, nguyeân lieäu cho quaù trình hoaù sinh phöùc taïp naøy.

  • Qua ñoù, ta coù theå noùi raèng hôïp chaát polime ñaõ taïo neân söï soáng treân traùi ñaát, ñaõ taïo neân con ngöôøi, nuoâi soáng con ngöôøi vaø ngaøy nay, nhöõng vaät lieäu polime ñaõ khoâng ngöøng caûi thieän, naâng cao ñôøi soáng con ngöôøi.


Th i a i cao pha n t
THÔØI ÑAÏI CAO PHAÂN TÖÛ ñoù laø keát quaû cuûa söï tieáp nhaän kích thích töø caùc cô quan caûm giaùc vaø söï toång hôïp noù ôû trung khu thaàn kinh. Vaø protein laø cô sôû vaät chaáùt, nguyeân lieäu cho quaù trình hoaù sinh phöùc taïp naøy.

  • Trong cuoäc soáng con ngöôøi hieän nay , töø aên maëc ñeán choã ôû, ñi laïi ñeàu khoâng theå taùch rôøi hôïp chaát cao phaân töû (polime ).

  • Phaân töû cuûa polime raát lôùn, moãi phaân töû do vaøi vaïn, vaøi chuïc vaïn nguyeân töû hôïp thaønh, phaân töû löôïng phaûi ñeán vaøi ngaøn, vaøi vaïn, vaøi trieäu, thaäm chí coøn cao hôn, ñöôïc goïi laø “ngöôøi khoång loà“ trong theá giôùi phaân töû.


Nhaø hoùa hoïc ngöôøi Myõ Paul Flory ñoaït giaûi Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

Nhaø hoùa hoïc ngöôøi YÙ Giulio Natta nhaän giaûi Nobel hoùa hoïc naêm 1963 nhôø vaøo coâng trình nghieân cöùu veà polime vaø plastics .

Nhaø hoùa hoïc ngöôøi Myõ goác Bæ Leo Hendrik Bakeland coâng boá baèng saùng cheá veà toång hôïp nhöïa bakelite .


Ii polime cao pha n t a kha i nie m pha n loa i polime
II- Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.POLIME ( cao phaân tö û): A- Khaùi nieäm - phaân loaïi polime

1/Khaùi nieäm ;

  • Theo IUPAC , polime ñöôïc ñònh nghóa

    “ moät hôïp chaát goàm caùc phaân töû ñöôïc hình thaønh do söï laëp laïi nhieàu laàn cuûa 1 loaïi hay nhieàu loaïi nguyeân töû hay 1 nhoùm nguyeân töû lieân keát vôùi nhau vôùi soá löôïng khaù lôùn ñeå taïo neân 1 loaït tính chaát maø chuùng thay ñoåi khoâng ñaùng keå khi laáy ñi hoaëc theâm vaøo 1 vaøi ñôn vò

    caáu taïo”.

Quaù cao sieâu ???


Bình daân hoïc vuï ..! Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

  • Hôïp chaát cao phaân töû hay polime laø nhöõng hôïp chaát coù khoâí löôïng phaân töû raát lôùn (töø haøng ngaøn ñeán haøng trieäu ñvC) do nhieàu maét xích lieân keát vôùi nhau.

  • Moãi maét xích laø 1 ñôn vò monome ban ñaàu .

  • Soá maét xích trong phaân töû ñöôïc goïi laø heä soá truøng hôïp .

  • Ví duï : polietylen, cao su buna, PVC, PMMA

    laø nhöõng polime…


2 pha n loa i
2/ Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.Phaân loaïi :

  • a/ Phaân loaïi theo nguoàn goác hình thaønh :

  • - Polime thieân nhieân : coù nguoàn goác ñoäng thöïc vaät nhö xenlulo, cao su, protein, enzym..

  • Polime toång hôïp : ñöôïc saûn xuaát töø nhöõng monome baèng caùc phaûn öùng truøng hôïp, truøng ngöng nhö : poliolefin, poliamit, nhöïa phenol fomandehit..

  • Polime baùn toång hôïp : cheá bieán hoùa hoïc 1 phaàn caùc polime thieân nhieân : tô visco…

b/ Phaân loaïi theo caáu truùc :

-Polime maïch thaúng , polime maïch nhaùnh , polime maïng löôùi vaø polime khoâng gian.


- HN – CH – CO – Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

R n

– CH2 – CH –

Cl n polivinylclorua

c/ Phaân loaïi theo caùch toång hôïp :

- polime truøng hôïp , polime truøng ngöng.

  • d/ Phaân loaïi theo thaønh phaàn caáu taïo cuûa maïch

  • polime: ( Phaàn tham khaûo theâm)

  • Polime ñoàng maïch : maïch ñöôïc caáu taïo chæ bôûi caùc

  • nguyeân töû cacbon.

  • Ví duï :

  • Polime dò maïch : maïch ñöôïc caáu taïo bôûi 1 ngtöû cuûa 1 soá nguyeân toá khaùc nhau

  • Ví duï :

[– CH2 – CH2–]n

polioetilen


e/ Phaân loaïi theo tính chòu nhieät : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.( Phaàn tham khaûo theâm)

- Polime nhieät deûo : laø caùc polime maïch thaúng , laø loaïi vaät lieäu coù giaù trò thöông maïi nhaát hieän nay .

- Polime nhieät raén :laø nhöõng polime hay oligome prepolime coù khoái löôïng phaân töû khoâng cao laém .coù khaû naêng taïo polime khoâng gian.

f/ Phaân loaïi theo lónh vöïc öùng duïng :( Phaàn tham khaûo theâm)

- Chaát deûo, sôïi, cao su, sôn vaø keo …

HÔI BÒ

RAÉC ROÁI ?!?


B ca u tru c pha n t
B- Caáu truùc phaân töû : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

Polime coù caùc daïng caáu truùc sau:

1- Polime maïch thaúng : trong ñoù caùc monome lieân keát vôùi nhau thaønh 1 maïch duy nhaát . Ví duï : polietylen, polivinylclorit, polistiren,..

2 - Polime maïch nhaùnh : trong ñoù coù maïch nhaùnh noái vaøo maïch chính . Khi coù maïch nhaùnh, söï saép xeáp ít chaët cheõ hôn vaø do ñoù tæ troïng polime giaûm . Ví duï : amilopectin, glicogen,..

3 - Polime maïng löôùi : caùc maïch caïnh nhau trong polime noái vôùi nhau baèng lieân keát ñoàng hoùa trò .

4- Polime khoâng gian : giöõa caùc chuoãi polime coù caùc caàu noái beàn vöõng . Ví duï : nhöïa bakelite, nhöïa epoxy,..


ÑOÀNG PHAÂN KHOÂNG GIAN : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

Taát caû nhoùm theá R cuøng naèm 1 beân  izotactic

Nhoùm R naèm caùch ñeàu veà 2 beân cuûa maïch syndiotactic

Nhoùm R hoaøn toaøn ngaãu nhieân atactic.


ÑOÀNG PHAÂN HÌNH HOÏC : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

CIS

TRANS


Polime ng tru ng h p
polime ĐỒNG TRUØNG HỢP Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

  • Tùy thuộc vào quá trình trùng hợp polime và tỷ lệ giữa các loại monome , các monome này có thể sắp xếp khác nhau trong mạch polime. Các monome sắp xếp hoàn toàn ngẫu nhiên nên có tên là polime đồng trùng hợp ngẫu nhiên.

  • Trong polime đồng trùng hợp xen kẽ, các monome khác nhau nối tiếp nhau, còn trong polime trùng hợp khối, từng loại polime phản ứng với nhau thành một khối liên kết với các khốI của monome thứ hai. Polime đồng trùng hợp ghép có mạch chính thuộc một loại monome còn các nhánh thuộc một loại monome khác.

  • Cao su tổng hợp thường là các copolime .Ví dụ cao su styren butadien (SBR) là copolime ngẫu nhiên, dùng làm săm lốp ôtô. Cao su nitril (NBR) là copolime ngẫu nhiên của acrylonitril và butadien, là loai cao su chịu dầu, đàn hồi tốt.


C t nh cha t cu a polime
C- Tính chaát cuûa polime : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

  • Khối lượng riêng: không cao lắm, đây là một lợi thế khi các kỹ sư thiết kế cần những chi tiết nhẹ, hoặc khi không cần độ bền cơ học cao .Một số polime có giới hạn bển kéo cao hơn kim loại .

  • Tính chất nhiệt: Độ dẫn nhiệt của polime tương đối thấp. Đặc điểm này cho phép ứng dụng polime như chất cách nhiệt, nhất là dưới dạng bọt, mút.

  • Tính chất điện: thường polime không có những phần tử tích điện điện trở của polime rất cao (từ 1015 – 1018 Wcm) những chất cách điện tuyệt vời. Gần đây các nhà khoa học đang nghiên cứu polime dẫn điện gọi là điện châm(eletret).

  • Tính chất quang: có tính chất quang rất thú vị. Để có thể truyền ánh sáng, polime phải ở trạng thái vô định hình vì các vùng tinh thể đóng vai trò là các trung tâm tán xạ (hệ số truyền ánh sáng giảm mạnh khi xuất hiện vùng tinh thể).


* Tính chaát hoùa hoïc chuû yeáu: Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

a/ Phaûn öùng giöõ nguyeân maïch polime:

…-CH2 – C(CH3)= CH – CH2 - …+HCl …-CH2 – C(CH3) - CH2 – CH2 - …

Cl

HNO3

[C6H7O2(OH)3]n [C6H7O2(ONO2)3]n

Xenlulozô Xenlulozô trinitrat

b/ Phaûn öùng phaân caét maïch cacbon:

-Caùc poliamit, polieste bò thuûy phaân trong moâi tröôøng axit hoaëc bazo, polisaccarit bò thuûy phaân trong moâi tröôøng axit..

-Ñun noùng khan tôùi 3000C polistiren cho stiren.. Pö ñepolime hoaù.

c/ Phaûn öùng taêng maïch cacbon : löu hoaù cao su, ñun noùng nhöïa rezol ..


D ca c ph ng pha p to ng h p polime
D- Caùc phöông phaùp toång hôïp Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime. polime :

* Nguyeân lieäu ban ñaàu cho vaät lieäu polime :

monome

Taùch hydrocacbon rieâng bieät

Monome

maïch thaúng

DAÀU MOÛ

Taùch caùc olefin

cracking

Hidrocacbon

thôm

Taïo caùc hôïp chaát thôm

platforming


1/ Phöông phaùp truøng hôïp : Nobel hoùa hoïc naêm 1974 . Coâng trình cuûa oâng giuùp vieäc phaùt trieån ngaønh thöông maïi polime.

a-Ñònh nghóa: Truøng hôïplaø quaù trình coäng hôïp lieân tieáp nhieàu phaân töû nhoû (monomer) gioáng nhau hoaëc töông töï nhau thaønh phaân töû lôùn (polime).

Trong phaûn öùng truøng hôïp khoâng coù boä phaän naøo cuûa phaân töû monome bò taùch ra  phtöû khoái cuûa polime gaàn nhö laø boäi soá phtöû khoái cuûa monome.

Ví duï


-Monome tham gia phaûn öùng truøng hôïp phaûi laø hôïp chaát khoâng no ( chöùa noái ñoâi), ( vaø 1 soá hôïp chaát maïch voøng khoâng beàn) nhö : CH2=CH2 , CH2=CHCl , CH2=CH – CH= CH2 ..

-Nguyeân töû Cacbon mang lieân keát ñoâi trong phaân töû monome coù theå mang 1 hay nhieàu nhoùm theá nhö CF2=CF2 ; CH2=C(CH3)2 , CH2=C(CH3)COOH ,...

b- Caùc loaïi phaûn öùng truøng hôïp :

Truøng hôïp thöôøng: laø phaûn öùng truøng hôïp chæ 1 loaïi monome taïo thaønh polime chæ chöùa 1 loaïi maét xích .

Ñoàng truøng hôïp : laø p/ö truøng hôïp 1 hoàn hôïp monome taïo thaønh polime chöùa 1 soá loaïi maét xích khaùc nhau ( copolime)


-Phöông phaùp truøng hôïp thöôøng duøng ñeå toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

  • Phaûn öùng truøng hôïp döôùi taùc duïng cuûa chaát khôûi ñaàu goïi laø phaûn öùng truøng hôïp goác , coù 3 giai ñoaïn :

  • Giai ñoaïn khôûi ñaàu

  • Giai ñoaïn phaùt trieån maïch

  • Giai ñoaïn keát thuùc

-Cô cheá truøng hôïp cation : töông töï cô cheá coäng electrophin vaø caàn xuùc taùc H+ , AlCl3 ,BF3 ,..


2/ Phöông phaùp truøng ngöng : toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

a- Ñònh nghóa :Truøng ngönglaø quaù trình keát hôïp nhieàu monome thaønh polime, ñoàng thôøi loaïi ra nhöõng phtöû nhoû ( H2O,..) Ñoù laø quaù trình ngöng tuï nhieàu phtöû nhoû thaønh phaân töû lôùn .

Ví duï

- Monome tham gia truøng ngöng phaûi chöùa trong phaân töû ít

nhaát 2 nhoùm chöùc coù khaû naêng phaûn öùng .

-Ví duï : axit adipic : HOOC-(CH2)4-COOH,,

hexametylen diamin: H2N-(CH2)6-NH2 …


  • b-Caùc kieåu phaûn öùng truøng ngöng toång hôïp caùc polime nhieät deûo . :

  • Xaûy ra caùc PÖ theá theo kieåu amit hoùa taïo ra poliamit.

  • Xaûy ra caùc PÖ theá theo kieåu este hoùa taïo ra

    polieste.

  • Xaûy ra caùc PÖ theátheo kieåu ete hoaù taïo ra poliete.

Ví duï


Iii va t lie u polime
III- VAÄT LIEÄU POLIME : toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

A- CHAÁT DEÛO

1/ Ñònh nghóa: Chaát deûo laø nhöõng vaät lieäu coù khaû naêng bò bieán daïng khi chòu taùc duïng cuûa nhieät, aùp suaát vaø vaãn giöõ ñöôïc söï bieán daïng ñoù khi thoâi taùc duïng.

2/ Thaønh phaàn chaát deûo : Chaát deûo laø hoãn hôïp cuûa nhieàu chaát:

1- Polime :coù theå laø polime thieân nhieân hay toång hôïp (laø thaønh phaàn cô baûn )

2-Chaát hoùa deûo ;laø chaát theâm vaøo ñeå taêng tính deûo

3-Chaát ñoän ;ñeå tieát kieäm polime ñoàng thôøi ñeå taêng theâmoãt soá ñaëc tính cho chaát deûo

4- Chaát phuï: goàm chaá`t maøu, chaát choáng oxi hoùa chaát dieät truøng…


3 mo t so polime du ng la m cha t de o

t toång hôïp caùc polime nhieät deûo .0, p

t0, xt

t0, xt

3/ Moät soá polime duøng laøm chaát deûo:

a-Poli etilen( PE): (- CH2 – CH2 - )n

Ñieàu cheá: nCH2 = CH2 (-CH2 -CH2 -)n

b-Polistiren:

Ñieàu cheá:

nCH2 = CH (-CH2 -CH-)n

C6H5 C6H5

c- Polivinylclorua (PVC)

Ñieàu cheá:nCH2 = CH (-CH2 -CH-)n

Cl Cl


Polivinyl clorua toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


D polimetyl metacrylat

t toång hôïp caùc polime nhieät deûo .0 , xt

H+, t0

d/ Polimetyl metacrylat:

Ñieàu cheá:

CH3 CH3

nCH2 = C (-CH2 -C- ) n

COO-CH3 COO-CH3

e- Nhöïa pheânolfomanñehyt:

Ñieàu cheá:

nC6H5OH + nH-CH=O OH + nH2O

CH2

n


4. toång hôïp caùc polime nhieät deûo .Caùc chaát phuï gia :

a) Chaát ñoän :laøm giaûm giaù thaønh. Caùc chaát ñoän chuû yeáu laø : boät goã (muøn cöa) , boät talc , ñaát seùt , boät nheï …

b) Chaát deûo hoaù :thöôøng duøng cho caùc polime gioøn ôû nhieät ñoä thöôøng nhö PVC , nhöïa epoxy… Caùc loaïi hoaù deõo thoâng duïng nhaát laø caùc este :phtalat , adipat , sebacat , polieste aliphatic vaø caùc photphat .

c) Chaát oån ñònh :laøm giaûm , chaäm thaäm chí öùc cheá quaù trình phaân huyû ñoù . Nhöõng chaát choáng oxy hoaù thöôøng laø caùc amin , phenol , mecaptan vaø caùc photphit . Coøn nhöõng chaát oån ñònh aùnh saùng thoâng duïng laø muoäi than vaø moät soá chaát höõu cô khaùc .


d) Chaát taïo maøu: toång hôïp caùc polime nhieät deûo .laø thuoác nhuoäm hay boät maøu . boät maøu traéng TiO , ZnO ; maøu vaøng CdS vaø chì cromat ; saét oxit ñoû , coban aluminat xanh phaloxiamin ñen muoäi than .

e) Chaát choáng chaùy :

Ña soá caùc polime ñeàu deã baét chaùy , tröø caùc loaïi coù chöùa flo , clo . Caùc chaát choáng chaùy coù theå khoáng cheá quaù trình baét chaùy vaø chaùy lan ñoàng thôøi laøm cho vaät lieäu khoù chaùy hôn . (ví duï : abumin , thieác oxyùt ) (caùc photphat taïo thaønh moät lôùp beà maët axit sulfuric ). Moät soá caùc chaát choáng chaùy laø nhöõng hôïp chaát ña chöùc . Trong thöïc teá khaû naêng choáng chaùy thöôøng löïa choïn moät hoãn hôïp cuûa hai hoaëc ba loaïi khaùc nhau .


5- toång hôïp caùc polime nhieät deûo .caùc chaát taêng cöôøng :

Ñaây laø nhöõng hôïp chaát khi phoái hôïp vôùi polime coù khaû naêng caùi thieän tính chaát cô lyù cuûa vaät lieäu . Caùc chaát naøy ñöôïc duøng döôùi nhieàu daïng : haït , boät , sôïi ngaén hoaëc daøi , vaûi deät hoaëc roái .

a) Thuyû tinh :Döôùi daïng sôïi , thuyû tinh laøm taêng ñoä beàn cô hoïc , khaû naêng chòu moâi tröôøng aên moøn , tính caùch ñieän vaø chòu nhieät toát . Thuyû tinh ñöôïc söû duïng ôû caùc daïng sau : daïng bi , sôïi ngaén , maùt töø sôïi ngaén , vaûi .

b) Cacbon :daïng graphit , daïng sôïi . Duøng chuû yeáu trong ngaønh kó thuaät cao (tröïc thaêng , maùy bay , taøu thuyeàn , oâtoâ)


c) Amian toång hôïp caùc polime nhieät deûo . :laøm taêng giôùi haïn chaûy vaø ñoä beàn nhieät cuûa polime

d) Polime :poliamit thôm döôùi daïng sôïi coù teân thöông maïi laø Kevlar . Sôïi naøy coù khoái löôïng rieâng nhoû , ñoä beàn ñöùt raát cao , ñoä beàn moûi toát duøng trong tröôøng hôïp chòu taûi troïng ñoäng . Caùc haït bi côõ beù cuûa cuûa polietylen clo hoaù ñoàng truøng hôïp vôùi acrylonitril butadien – styren laøm taêng ñoä beàn va ñaäp cuûa chaát deûo


6/ Tính chaát vaø öùng duïng: toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

-Chaát deûo laø loaïi coù soá löôïng vaø saûn löôïng cao nhaát trong caùc loaïi vaät lieäu polime .

- Chaát deûo coù nhieàu öu ñieåm thích hôïp vôùi caùc yeâu caàu söû duïng khaùc nhau nhö nheï, beàn veà maët cô hoïc, beàn ñoái vôùi taùc duïng cuûa hoùa chaát, coù tính caùch ñieän, caùch nhieät toát..

Thí duï: Polimetymetacrylat raát caàn ñoä trong suoát quang hoïc , tuy nhieân polime baét buoäc phaûi coù ñoä voâ ñònh hình cao.

- Chaát deûo flocacbon (teflon) coù tính sieâu beàn veà cô hoïc, coù haèng soá ma saùt thaáp vaø cöïc beàn vôùi taùc duïng cuûa hoaù chaát ngay caû ôû nhieät ñoä cao neân ñöôïc duøng ñeå sôn phuû duïng cuï nhaø beáp vaø cho caùc linh kieän ñieän töû laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao .


Va t lie u ba ng polime
Vaäät lieäu baèng polime toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


Thu ng nh a ch a n c a
THUØNG NHÖÏA CHÖÙA NÖÔÙC ÑAÙ toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


Chai lo
CHAI, LOÏ toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


Ma y hu t bu i
MAÙY HUÙT BUÏI toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


Ba n ghe nh a
BAØN GHEÁ NHÖÏA toång hôïp caùc polime nhieät deûo .


B t ca c loa i t
B- TÔ , CAÙC LOAÏI TÔ : toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

1 / Ñònh nghóa:

Tô laø nhöõng polime thieân nhieân hay toång hôïp keùo thaønh sôïi vaø maûnh vôùi ñoä beàn nhaát ñònh. ( poliamit, xenlulô axetat…)

Polime duøng laøm tô coù maïch khoâng phaân nhaùnh , caùc phaân töû ñöôïc saép xeáp song song vôùi nhau, ñoù laø nhöõng chaát raén, töông ñoái beàn ñoái vôùi nhieät , ñoái vôùi caùc dung moâi thoâng thöôøng, meàm vaø dai, coù khaû naêng nhuoäm maøu, khoâng ñoäc khoâng gaây haïi ñoái vôùi da.

Moät soá polime coù theå vöøa ñeå keùo tô vöøa vöøa duøng laøm chaát deûo


2 pha n loa i1
2/ Phaân loaïi: toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

Coù 2 loaïi chính: Tô thieân nhieân vaø tô hoùa hoïc.

Tô hoùa hoïc laïi ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm: Tô toång hôïp vaø tô nhaân taïo ( tô baùn toång hôïp)

a- Tô thieân nhieân: laø tô laáy tröïc tieáp töø thieân nhieân (ñoäng vaät, thöïc vaät) maø tieâu bieåu laø:

- Boâng coù thaønh phaàn chuû yeáu laø xenlulozô ( 95 -98%) coù laãn nhöõng löôïng nhoû pectin, protein).

- Len loâng cöøu: laø polipeptit coù chöùa trong phaân töû chöøng 20 loaïi aminoaxit maø chuû yeáu laø glixin, alanin prolin , xistein, acginin...…

- Tô taèm: laø polipeptit do caùc aminoaxit glixin,alanin xerin,tirozin… taïo neân.. Trong ñoù chuû yeáu laø glixin roài alanin.


B t nha n ta o hay t ba n to ng h p
b- Tô nhaân taïo hay tô baùn toång hôïp: toång hôïp caùc polime nhieät deûo .

Laø tô cuõng coù nguoàn goác laø polime thieân nhieân nhöng ñöôïc cheá bieán theâm baèng phöông phaùp hoùa hoïc laøm cho caáu truùc vaø tính chaát polime thay ñoåi moät phaàn taïo neân nhöõng öu ñieåm maø maø tô thieân nhieân khoâng coù.

c- Tô toång hôïp :

Laø loaïi tô ñöôïc saûn xuaát töø polime toång hôïp, bao goàm polime truøng ngöng (poliamit, polieste …...) polime truøng hôïp (caùc tô vinylic)


- Tô poliamit ñöôïc cheá taïo töø polime loaïïi poliamit coù nhoùm chöùc amit –CO-NH- trong phaân töû.

Thí duïï: nilon -6,6 [-CO-(CH2)4-CO-NH-(CH2)6-NH-]n

tô capron [-NH-(CH2)5-CO-]n , enan [-NH-(CH2)6-CO-]n

- Tô polieste ñöôïc cheá taïo töø caùc loaïi polime loaïi polieste.

Thí duï: tô lapsan [-CO-p-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-]

-Tô vinylic ñöôïc ñieàu cheá töø caùc polime sinh ra khi truøng hôïp caùc daãn xuaát vinyl.

Thí duï: Tô poli vinyl cloric laø “nguyeân laõo” trong boä toäc tô toång hôïp, coøn poli vinyl cacbamat laïi laø”haäu sinh khaû uùy”


Naêm 1913, ôû Ñöùc ñaõ xuaát hieän loaïi tô poli vinyl cloric toång hôïp ñöôïc töø than ñaù, muoái aên, nöôùc vaø khoâng khí. Ñaây laø loaïi tô toång hôïp ra ñôøi sôùm nhaát.

Tô clorin laø saûn phaåm clo hoùa moät phaàn cuûa PVC (laøm cho tæ leä clo trong phaân töû taêng töø 56% ôû PVC leân khoaûng 67% ôû clorin)


c- poli vinyl cloric toång hôïp ñöôïc töø than ñaù, muoái aên, nöôùc vaø khoâng khí. Ñaây laø loaïi tô toång hôïp ra ñôøi sôùm nhaát.Öu ñieåm vaø öùng duïng cuûa tô hoùa hoïc:

Tô hoùa hoïc raát ña daïng vaø coù nhieàu öu ñieåm.

- Tô sôïi poli vinyl cloric chòu ñöôïc axit vaø kieàm, khoâng chaùy, chòu maøi moøn, caùch nhieät, caùch ñieän, coù tính naêng giöõ aám toát. Taùc duïng tónh ñieän cuûa loaïi sôïi hoùa hoïc maïnh hôn caû caùc loaïi sôïi hoùa hoïc khaùc.

Caùc loaïi quaàn aùo boâng len coù pha sôïi poli vinyl cloricvöøa aám vöøa deã nhieãm tónh ñieän laïi coù lôïi cho söùc khoûe, coù taùc duïng lyù lieäuñoái vôùi beänh xöông khôùp. Trong y hoïc phöông phaùp lyù lieäu (ñieän lieäu) ñeå laøm giaûm ñau, caét côn ñau goïi laø ñieän lieäu giaûm ñau. Quaàn aùo baèng sôi poli vinyl cloriccoù taùc duïng chöõa trò moät soá beänh, coøn hôn caû vaøi loaïi döôc phaåm khaùc…


- Tô clorin coù nhöôïc ñieåm laø ñoä beàn ñoái vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

-Tô poliamit thöoøng keùm beàn ñoái vôùi nhieät, ñoái vôùi axit vaø kieàm nhöng raát dai beàn, coù tính ñaøn hoài, meàm maïi vaø oùng möôït, ít thaém nöôùc vaø mau khoâ.

-Caùc tô baùn toång hôïp nhö tô xenlulozô axetat vöøa beàn vöøa ñeïp hôn tô thieân nhieân ñeå saûn xuaát ra chuùng

Do nhöõng öu ñieåm treân tô hoùa hoïc ñöôïc duøng raát roäng raõi, khoâng nhöõng duøng deät vaûi may maët maø coøn nhieàu öùng duïng khaùc nhö laøm næ, löôùi ñaùnh caù, chæ khaâu veát moå…


C cao su
C- CAO SU : vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

Nhöõng ngöôøi ñaàu tieân söû duïng cao su treân theá giôùi laø nhöõng ngöôøi Inñian cuûa chaâu Myõ xöa kia..Hoï thöôøng duøng nhöïa caây cao su ñeå laøm aùo möa,chum vaïi ñoà chôi…

Luùc ñoù nhöõng cheá phaåm cuûa cao su coù taät kyø quaùi, heã gaëp laïnh laø gioøn cöùng, gaëp noùng laø meàm chaûy; söû duïng raát phieàn phöùc.


1/ vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy. Cao su thieân nhieân:

a- Caây cao su:Cao su töï nhieân ñöôïc laáy töø muû hay nhöïa cuûa moät soá loaïi caây, chuû yeáu laø caây hevea.

b- Caáu truùc:

Cao su töï nhieân laø hidrocacbon cao phaân töû khoâng no, coù coâng thöùc phaân töû (C5H8)n ; Ñun noùng cao su tôùi 250 – 3000 C ta ñöôïc isopren ... Ta suy ra raèng cao su töï nhieân laø polime cuûa isopren

(- CH2 – C = CH – CH2-)n(vôùi n = 1500  15000 )

CH3


Ca c ma t x ch isopren cu a pha n t cao su e u co ca u h nh cis

vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy. CH2 CH2 –

C = C

CH3 H n

Moâ hình

Caùc maét xích isopren cuûa phaân töû cao su ñeàu coù caáu hình cis:


c- Tinh chaát : Cao su coù tính : vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

- Ñaøn hoài : Tính ñaøn hoài cuûa cao su coù theå xem laø “Vua”trong caùc chaát coù tính ñaøn hoài.Noù coù theå keùo giaûn ra , vöøa cöùng laïi vöø meàm .

- Khoâng daãn nhieät vaø ñieän, khoâng thaám khí vaø nöôùc

- Khoâng tan trong nöôùc, röôïu etilic,… nhöng tan trong xaêng , benzen...

2/ Cao su toång hôïp :

Cao su toång hôïp laø nhöõng polime töông töï cao su thieân nhieân nhöng do con ngöôøi ñieàu cheá töø caùc chaát höõu cô ñôn giaûn hôn , thöôøng baèng phaûn öùng truøng hôïp


Va i loa i cao su to ng h p tho ng du ng
Vaøi loaïi cao su toång hôïp thoâng duïng: vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

a - Cao su butañien: (– CH2 – CH = CH – CH2 –)n

Naêm 1909, nhaø hoùa hoïc Nga Leâbeâñep duøng butañien laøm nguyeân lieäu thoâng qua phaûn öùng truøng hôïp coù maët Na taïo ñöôïc cao su coù teân laø Buna.

CH3

b - Cao su isopren: (- CH2 – C = CH – CH2 - )n

ñöôïc saûn xuaát töø isopren. Tuøy theo ñieàu kieän phaûn öùng, poliisopren thu ñöôïc coù theå coù caáu hình cis hay caáu hình trans.

-CH2 CH2-

C = C

CH3 H n


3 s l u ho a cao su
3/ vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy. Söï löu hoùa cao su :

Cao su thieân nhieân vaø caùc loaïi cao su toång hôïp thoâng thöôøng chæ coù tính ñaøn hoài trong khoûang nhieät ñoä heïp, ôû nhieät ñoä thaáp thì gioøn, ôû nhieät ñoä cao thì meàm vaø dính.=-

Ñeå haïn cheá nhöôïc ñieåm ñoù trong cop6ng nghieäp ngöôøi ta cheá hoùa cao su thoâ vôùi moät löôïng nhoû löu huøynh

(0,5-5% so vôùi khoái löôïng cao su) ôû nhieät ñoä 130 – 1500 C. Ñoù laø quaù trình löu hoùa cao su.

Baûn chaát cuûa quaù trình löu hoùa cao su laø taïo ra nhöõng caàu noái –S-S- giöõa caùc phaân töû polime hình sôïi cuûa cao su. Nhö vaäy töø nhöõng phaân töû polime cao su rieâng reõ, sau khi löu hoùa ta ñöôïc nhöõng phaân töû khoång loà goàm nhieàu chuoåi polime coù caáu truùc maïng khoâng gian. Nhoø coù caáu truùc ñoù maø cao su löu hoùa coù nhöõng tính chaát hôn haün cao su thoâ.


Ho a ho c va t ng lai
HOÙA HOÏC VAØ TÖÔNG LAI vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

Theá kyû 21, nhöõng vaät lieäu polime coù tính naêng ñaëc bieät, seõ phaùt trieån moät caùch nhanh choùng.

Trong soá nhöõng polime ñoù, caùi laøm cho ngöôøi ta quan taâm nhieàu nhaát laø loaïi polime soáng. Neáu ngöôøi ta coù theå laøm cho nhöõng tính naêng kyø dieäu cuûa taát caû polime soáng xuaát hieän ôû polime thì seõ coù aûnh höôûng khoâng sao löôøng heát ñoái vôùi coâng nghieäp,noâng nghieäp, y hoïc … Hieän nay ngöôøi ta ñaõ cheá taïo ñöôïc nhöõng polime sinh hoïc coù coù hoaït tính enzim, trong töông lai seõ coù nhöõng thieát bò coù coâng naêng ”ngöôøi”.

Moät loaïi vaät lieäu polime cöùng hôn hôïp kim titan, chòu ñöôïc nhieät ñoä treân 20000C seõ ra ñôøi. Töông lai con ngöôøi seõ chaøo töø bieät thôøi ñaïi saét theùp. Seõ chaøo ñoùn thôøi ñaïi polime kyø dieäu töôi môùi!


Thöïc hieän : vôùi nhieät khoâng cao nhöng raát beàn veà maët hoùa hoïc vaø khoâng chaùy.

Nguyeãn Laân

Tuaán Minh

Chaøo taïm bieät


ad