Bài giảng Hóa học cao phân tử - TS. Đoàn Thị Thu Loan (ĐH Bách Khoa Đà Nẵng)

Chia sẻ: Tran Dinh Son | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

629
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa học cao phân tử có nội dung trình bày các khái niệm cơ bản về polymer, cấu trúc của polymer, các tính chất đặc trưng của polymer, trạng thái, phân loại, các phản ứng hóa học,... Tham khảo nội dung bài giảng để hiểu rõ hơn về hóa học cao phân tử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa học cao phân tử - TS. Đoàn Thị Thu Loan (ĐH Bách Khoa Đà Nẵng)

Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Khoa Hoá HOÁ HỌC CAO PHÂN TỬ TS. Đoàn Thị Thu Loan Năm 2010 1
Giới thiệu chung -Người dân Nam Mỹ ở thời kỳ tiền sử đã biết dùng cao su thiên nhiên để tạo các sản phẩm (1492) -Biến tính polymer tự nhiên (giữa thế kỷ 19) -Tổng hợp polymer (đầu thế kỷ 20) -Khoa học polymer bắt đầu từ 1920 -Khoa học và công nghệ các hợp chất Cao phân tử phát triển mạnh vào những năm 60-70 2
Khái niệm cơ bản Monomer = Mono + mer one unit, part, segment Ø The linked monomers form a chain-like structure called a polymer: Polymer = Poly + mer many Oligomer = Oligos + mer few 3
polymer Monomers M M M M M M Covalent M M M M Bonds M M M M M H H H C H M H C H H C C H H C C M H C H H H H M o n om e r C H H 4 P o ly m e r
depends on monomer used in synthesis -Là những nhóm nguyên tử nhất định tham gia lặp lại nhiều lần trong mạch phân tử polymer Mắc xích cơ sở Ex: Polystyren ( CH 2 CH )n Độ trùng hợp 5
Polydispersity/Molecular Weight Distribution: Types of Molecular Weight Mi: KLPT của phân tử thứ i Ni: Số phân tử có KLPT Mi 6
Polydispersity/Molecular Weight Distribution: Types of Molecular Weight 7
Polydispersity/Molecular Weight Distribution: Types of Molecular Weight Ni Mi Ni Mi2 Ni Mi (mol or # fxn) (mol wt) 2.5 x 108 0.10 50,000 5,000 1.078 x109 0.22 70,000 15,400 Mn = ? g/mol 3.42924x109 Mw = ? g/mol 0.51 82,000 41,820 8.6490 x 109 PDI = Mw/Mn = ? 0.10 93,000 9,300 7.2828 x108 0.07 102,000 7,140 Mi: KLPT của phân tử thứ i Ni: Số phân tử có KLPT Mi 8
Mechanical Properties 9
Các tính chất đặc trưng của polymer ØPolymer đồng thời có các tính chất của vật thể rắn và lỏng ØĐộ nhớt của dung dich polymer rất cao ØKhả năng polymer trương lên trong khi hòa tan ØTính bất đẳng hướng 10
Traïng thaùi vaät lí ñaëc tröng Traïng thaùi pha cô baûn cuûa polime voâ ñònh hình: v Traïng thaùi thuyû tinh. v Traïng thaùi cao su (meàm cao). v Traïng thaùi chaûy nhôùt. Trang thaùi pha cô baûn cuûa polime keát tinh: v Traïng thaùi keát tinh. v Traïng thaùi noùng chaûy. 11
Traïng thaùi pha cuûa polime voâ ñònh hình Traïng thaùi Traïng thaùi Traïng thaùi Thuyû tinh Cao su Chaûy nhôùt Tg Tv Chuyeån ñoäng Dao ñoäng Dao ñoäng Phaân töû Nguyeân töû Ñoaïn maïch Tg: Nhieät ñoä hoaù thuyû tinh Tv: Nhieät ñoä chaûy nhôùt 12
Traïng thaùi pha cuûa polime keát tinh Traïng thaùi Traïng thaùi Keát tinh Noùng chaûy Tm Dao ñoäng Chuyeån ñoäng Nguyeân töû trong Phaân töû mang tinh theå Tm: Nhieät ñoä noùng chaûy 13
Phân loại -Theo nguồn gốc: thiên nhiên + tổng hợp -Theo thành phần hoá học của mạch chính: Mạch cacbon Dị mạch Vô cơ Branch -Theo cấu trúc mạch: thẳng, nhánh, không gian ba chiều Crosslink 14
-Theo thành phần monomer: •Homopolymers: One sort of basic units (monomers). •Copolymers (heteropolymers): ≥ two sorts of monomers 15
-Theo cách sắp xếp nhóm chức trong không gian: Isotactic Syndiotactic Atactic 16
Phân loại theo trạng thái pha Polime keát tinh Polime voâ ñònh hình 17
Factors influencing crystallinity • Cooling rate • Chain complexity and regularity • Side group size • Tacticity • Cross-linking, Branching HDPE and LDPE • High density polyethylene: linear chains, branching minimised ⇒ efficient alignment of chains, 90% crystallinity. E = 1 GPa • Low density polyethylene: branched chains ⇒ inefficient alignment of chains, 50-60% crystallinity. 18 E = 0.2 GPa
Nomenclature (danh pháp) Poly + (monomer/repetitive unit) •Ex 1: poly(vinyl clorua) = poly + vinyl clorua ( CH 2 CH )n n CH 2 CH Cl Cl •Ex 2: •Ex 3: Poly(hexamethylene adipamide) 19
TỔNG HỢP (polymerization) ü Trùng hợp (Chain Growth, Addition polymerization) üTrùng ngưng (Step Growth, Condensation polymerization,) 20