Bài giảng Hoá học Polymer: Chương 4 - Nguyễn Văn Quý

Hóa học polymer là một lĩnh vực trọng yếu, đóng góp vào sự phát triển của vô số vật liệu hiện đại. Trong số các phương pháp tổng hợp polymer, quá trình trùng ngưng (condensation polymerization) giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Khác với trùng hợp cộng, trùng ngưng là một phản ứng phát triển bậc, nơi các phân tử monomer phản ứng với nhau để tạo thành chuỗi polymer dài hơn, thường đi kèm với sự tách loại các phân tử nhỏ. Việc nắm vững khái niệm, đặc điểm và cơ chế của trùng ngưng là thiết yếu để kiểm soát cấu trúc và thuộc tính của các polymer thành phẩm. Chương này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về trùng ngưng, bao gồm định nghĩa, các loại phản ứng cơ bản và những yếu tố ảnh hưởng, đặt nền tảng cho việc nghiên cứu và ứng dụng polymer trong thực tiễn.

Sinh viên, kỹ sư, và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học polymer, công nghệ hóa học, và khoa học vật liệu.

Chương "Trùng ngưng" trong Hóa học polymer trình bày một cách toàn diện về một trong những phương pháp tổng hợp polymer cơ bản nhất, đó là phản ứng trùng ngưng hay còn gọi là quá trình phát triển bậc. Nội dung bắt đầu bằng việc định nghĩa và phân loại trùng ngưng, nhấn mạnh sự khác biệt cốt lõi so với trùng hợp cộng, đặc biệt là về cơ chế phản ứng và cách thức gia tăng khối lượng phân tử. Các phản ứng trùng ngưng cơ bản được minh họa chi tiết, bao gồm quá trình hình thành polyester từ axit dicarboxylic và diol, polyamid từ diamin và axit dicarboxylic, cùng với các ví dụ về trùng ngưng không tách loại phân tử nhỏ như trong tổng hợp polyurethane. Một phần quan trọng của chương là việc phân tích đặc điểm phản ứng trùng ngưng, trong đó "độ chức của monomer" được làm rõ là yếu tố quyết định cấu trúc mạch polymer (mạch thẳng, mạch nhánh hay không gian ba chiều). Các phương pháp tính toán độ chức trung bình cũng được giới thiệu, cung cấp công cụ để dự đoán và kiểm soát quá trình polymer hóa. Cuối cùng, tài liệu so sánh chi tiết giữa trùng ngưng và trùng hợp về nồng độ monomer, tốc độ hình thành polymer, sự thay đổi khối lượng phân tử và thành phần hỗn hợp phản ứng. Những kiến thức này không chỉ là nền tảng lý thuyết mà còn có giá trị ứng dụng cao trong việc thiết kế và sản xuất các vật liệu polymer với tính chất mong muốn, từ đó phục vụ rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, góp phần vào sự tiến bộ của khoa học vật liệu.