3/29/2020
1
POLYME
Giảng viên: Võ Quốc Ánh
Bộ môn: Vật lý – Hóa lý
1. Trình bày được khái niệm và phân loại polyme
2. Giải thích được các đặc tính của polyme và dung dịch
polyme. Nêu được các yếu tố ảnh hưởng.
3. Trình bày được một số tiêu chí chất lượng phổ biến và
nêu được các phương pháp đánh giá các tá dược polyme.
4. Giải thích được một số ứng dụng của polyme trong khoa
học dược.
Mục tiêu học tập
Giáo trình:
Hóa lý Dược (Nhà xuất bản Y học 2014)
Sách tham khảo:
Physical pharmacy and pharmaceutical sciences (2011)
Physicochemical principles of pharmacy (2006)
Tài liệu học tập
1
2
3
3/29/2020
2
- Hợp chất có khối lượng phân tử lớn
- Cấu trúc có sự lặp lại nhiều lần của các monomers
- Tên khác: Hợp chất cao phân tử
1. Khái niệm polyme
Kể tên và công dụng một số polymer?
Polyme là gì?
1. Theo nguồn gốc: thiên nhiên, tổng hợp, bán tổng hợp.
2. Phân loại polyme
5. Phân loại theo cấu trúc: mạch thẳng, mạch nhánh, liên kết
chéo, phân nhánh hình cây.
2. Theo dung môi hòa tan: Polyme tan trong nước, không tan
trong nước, tính tan phụ thuộc pH…
3. Theo lực liên kết phân tử: cao su (elastmomers), chất dẻo
(thermoplastic polymers), nhiệt rắn (thermosetting polymers),
tơ sợi (fibres)
4. Theo liên đơn vị cấu tạo: homopolymers, copolymers, block
copolymers.
3.1. Tính chất hóa học
3.2. Phân tử lượng trung bình.
3.3. Trạng thái tồn tại của polymer.
3.4. Sự trương nở hòa tan của polymer.
3.5. Sự hấp phụ của polymer và tính thấm qua
màng polymer
3. Các đặc tính của polyme
4
5
6
3/29/2020
3
Thể hiện tính chất các nhóm chức tự do của monomer,
hoặc các nhóm chức còn dư.
Phản ứng phân cắt mạch polime: các phản ứng thủy phân
hoặc oxi hóa sẽ cắt mạch thành các phân tử nhỏ hơn.
Phản ứng đặc trưng của liên kết bội trong mạch chính
nhưng giữ nguyên mạch polyme.
Phản ứng khâu mạch polyme: các polyme nối với nhau
thành mạch dài hơn hoặc tạo mạng lưới.
3.1. Tính chất hóa học
=> Liên quan đến độ ổn định và một số lý tính của polymer
3.2. Phân tử lượng trung bình
Phân tử lượng polymer là giá trị trung bình:
Đặc điểm cấu tạo: Gồm nhiều phân tử có mức độ polyme
hoá khác nhau => nhiều phân tử lượng khác nhau
+ Trung bình số lượng:
+ TB khối lượng:
3.2. Phân tử lượng trung bình
Phân tử lượng
Tỷ lệ khối lượng
7
8
9
3/29/2020
4
Khối lượng phân tử, cấu trúc mạch ảnh hưởng
nhiều đến tính chất hóa lý và trạng thái tồn tại
của polyme.
Lực liên kết phân tử rất lớn
Không bay hơi, không thăng hoa.
Tồn tại 3 trạng thái vật lý:
Thuỷ tinh - Đàn hồi - Lỏng nhớt
3.3. Trạng thái tồn tại của polyme
Sự chuyển trạng thái tồn tại:
Thuỷ tinh Đàn hồi Lỏng nhớt
Trạng thái ở điều kiện thường (T
a
):
- Thuỷ tinh (T
g
> T
a
)
- Đàn hồi (T
m
> T
a
> T
g
)
- Lỏng (T
m
< T
a
).
T
g
T
m
Khối lượng phân tử ảnh hưởng đến T
g
, T
m
3.3. Trạng thái tồn tại của polyme
3.3. Trạng thái tồn tại của polyme
T
g
hỗn hợp, Flory-Fox equation:
Vai trò của chất hóa dẻo
Làm giảm Tg của polyme
10
11
12
3/29/2020
5
• Khi tiếp xúc với dung môi:
- Polyme bị solvat hoá
- Không bị solvat hoá
• Polyme bị solvat hoá có khả năng xảy
ra quá trình trương nở, hoà tan
• Quá trình tự diễn biến tạo hệ đồng thể
bền vững nhiệt động học
3.4. Trương nở hòa tan polyme
3 giai đoạn hoà tan cao phân tử:
GĐ1: - Trương nở nhờ sự solvat hoá.
- Thể tích toàn hệ giảm, DM sắp xếp
có trật tự trong lớp solvat
GĐ2: - DM Khuếch tán 1chiều vào polymer
- Polymer trương nở mạnh
GĐ3: - Phân tử polymer bị solvat khuếch tán
ra ngoài tạo dung dịch polyme
- Không xảy ra với mọi polyme
Ban đầu
Trương nở
Hòa tan
3.4. Trương nở hòa tan polyme
Loại polyme có liên kết cầu nối quá trình hoà
tan dừng ở GĐ2 (polyme trương nở hữu hạn)
Loại polyme không có liên kết cầu nối hoà tan
đến GĐ3 (polyme trương nở vô hạn)
Quá trình hoà tan tạo dung dịch polyme cân
bằng rất chậm so với quá trình hoà tan phân tử
nhỏ tạo dung dịch thật.
3.4. Trương nở hòa tan polyme
13
14
15