Phản ứng đồng trùng hợp

Chia sẻ: Bui Quoc Phat | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

1.953
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Polyme là các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những đơn vị monome. Thành công của polyme là trùng hợp polyme ở trạng thái rắn có tính bền nhiệt cao,có tính dẫn điện, là cơ sở để hình thành nền công nghiệp sản xuất polyme bền nhiệt cao. Phản ứng đồng trùng hợp đươc áp dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuât polyme.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phản ứng đồng trùng hợp

Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Trung Tâm Công Nghệ Hóa Học GVHD : Th.S: Trần Thanh Đại NHÓM: 03
Stt Họ Đệm Tên Mã Số SV Ghi Chú 1 Bùi Quốc Phát 08233541 Nhóm trưởng 2 Kiều Ngọc Thái 3 Nguyễn Thanh Tuấn 08265301 4 Lê Nguyễn Thiên 07724311 Phúc 5 Nguyễn Nhật Minh 08226351 6 7
I.TỔNG QUAN VỀ POLYME Polyme là các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có Phản ứng đồng trùng hợp sự lặp đi lặp lại nhiều lần những đơn vị monome Thành công của polyme là trùng hợp polyme ở trạng Phản Phản Phản Các ứng ứng ứng phương thái rắn có tính bền nhiệt đồng đồng đồng pháp trùng trùng trùng thực cao,có tính dẫn điện, là cơ hợp hợp hợp rời nghiệm theo cơ tiến sở để hình thành nền công theo cơ chế ion chuyển hành chế hay phân quá nghiệp sản xuất polyme gốc bậc trình bền nhiệt cao. Phản ứng đồng trùng hợp đươc áp dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuât polyme
3.1 Khái niệm  Phản ứng đồng trùng hợp là quá trình kết hợp của hai hay nhiều monome khác nhau để tạo thành polyme có sự tham gia của cả hai hay nhiều monome (nghĩa là polyme bao gồm tất cả các mắt xích cơ bản của các monome ). Polyme này gọi là các copolyme. -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A- Hopolyme  Phản ứng đồng trùng hợp sảy ra theo cơ chế gốc hay ion.
3.2 Phản ứng đồng trùng hợp – Phản ứng đồng ốc hợp gốc được nghiên cứu rất kỹ vì có nhiều ý g trùng nghĩa thực tiễn và nghiên cứu. 1.2.1 Phương trình thành phần: nM1 + mM2 M1-M2-M1-M2-- hay - (M1)n( M2)m •Khi đồng trùng hợp,sự kích thích mạnh và tắt mạch cũng sảy ra như trùng hợp tạo thành gốc mới có nhóm cuối mắt xích M1 và M2: R + M1 RM1 R + M2 RM2
3.2 Phản ứng đồng trùng hợp 1.2.2 Sự ảnhgốc ng của hằng số đồng trùng hợp hưở –Tiếp đó, không phụ thuộc vào số và bản chất phân tử monome kết hợp, các cuối M1 và M2 phản ứng tiếp với M1 và M2, trong đó xác suất kết hợp của nó đươc xác định bằng hằng số kết hợp của nó, Có 4 phản ứng cơ bản tương ứng với các hằng số k11 ,k12 ,k21 ,k22 : 1- -----M1 + M1 -----M1M1 v11 = k11[M1][M1] 2- -----M1 + M2 -----M1M2 v12 = k12[M1][M2] 3- -----M2 + M1 -----M2M1 v21 = k12[M2][M1] 4- -----M2 + M2 -----M2M2 v22 = k22[M2][M2]
3.3 Phản ứng đồng trùng hợp ion – Sự khác nhau giữa đồng trùng hợp ion và gốc là thành phần monomer trong copolymer tạo thành từ cùng một monome. Thí dụ : Khi đồng trùng hợp styren với metylmetacrylat, thành phần thay đổi trong copolymer như sau: • Theo gốc ( peoxit benzoly) thành phần styrene là 51% • Theo ion (cation, SnCl2) thành phần styren là 99% • Theo anion (Na kim loại) thành phần styren là 1%  Sự phụ thuộc hàm lượng styren trong 1 trọng lượng copolyme Hàm lượng % styrene 2 copolyme vào hàm lượng monome ban đầu có 3 các đường cong khác nhau là do đặc tính của phân tử monome kết hợp với gốc hay ion khác nhau, bởi vì nhóm phenyl hút electron yếu hơn nhóm OCOCH3, mật độ electron ở lien kết đôi Hình 3.1, sự phụ thuộc hàm lượng styrene vào xúc tác nhóm vinyl của styren lớn hơn ở 1-SnCl4;2-(C6H5COO)2;3-Na metylmetacrylat
3.4 Phản ứng đồng trùng hợp rời chuyển hay phân bậc  Phản ứng đồng trùng hợp giữa hai monome có hai nhóm chức có khả năng phản ứng với nhau, trong đó một nhóm có khả năng cho hydro và nhóm chức khác có khả năng nhận hydro. Thí dụ :Phương pháp mới tổng hợp polyme cơ kim là đồng trùng hợp dời chuyển các nguyên tố như Si, P, Sn, B với hợp chất chưa no. nArPH2 + nH2C C COOCH2CH2COOC C CH2 arylphotphin CH3 CH3 H2 H H H2 C C COOCH2CH2OOC C C P n CH3 CH3 Ar
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.1 Trùng hợp khối Phản ứng này được thực hiện bằng cách giữ nhiệt Tháp trùng hợp độ xác định khi khuấy một dung dịch kích thích trong monome và các chất khác. Phương pháp này tuân theo nhưng nguyên tắc động học , polyme thu được có dạng nóng chảy , nếu đổ ra thành khối. Hình 3.2. Sơ đồ trùng hợp 3.5.2 Trùng hợp trong dung dịch khối styren Phản ứng trùng hơp sảy ra trong dung dịch, trong đó monomer còn polyme có thể tan hay không tan. Phản ứng trùng hợp gốc trong dung môi ít dùng, hiện dùng để tổng hợp acrylonitrin trong dimetylformanmit, thu được dung dịch rồi hình thành sợi qua lỗ nhỏ đi vào trong nước.
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.3 Trùng hợp nhũ tương Là phương pháp công nghiệp tiến hành ở nhiệt độ thấp , tốc độ lớn , khối lượng phân tử lớn . tính đồng điều cao  Môi trường khuyếch tán là nước . hàm lương monomer lả 30- 60% ̀ hợp nhũ tương phụ thuôc  Phan ứng trung ̣ vào: • ̣ Nhiêt đô.̣ • Lượng và ban chât cua chât kich thich. ̉ ́ ̉ ́ ́ ́ Hình 3.3:Sơ đồ của trùng hợp nhũ tương • lượng và ban chât cua chât nhũ tương ̉ ́ ̉ ́ ́ hoa. • Tỷ pha nông độ monome trong hê. ̀ ̣ • Độ PH cua môi trường. ̉ • Tôc độ và khả năng khây trôn. ́ ́ ̣ polyvinylacetat e
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.4 Trùng hợp huyền phù Phan trung hợp huyên phù giông như phan ứng trung hợp ̉ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ nhũ tương, nhưng thường khây trôn monomer với nước và ́ ̣ chât ôn đinh là những polymer hoa nước như ́ ̉ ̣ ́ polyvinylancol… thu được polymer ở dang hat, do đó con goi ̣ ̣ ̀ ̣ là trung hợp hat. ̀ ̣ Cơ chế cua phan ứng trung hợp huyên phù giông như trung ̉ ̉ ̀ ̀ ́ ̀ hợp khôi ́ 3.5.5. Trung hợp trong pha khí ̀ Phương phap trung hợp trong pha khí it dung và không có ứng dung thực ́ ̀ ́ ̀ ̣ ́ tê. Vi dụ : Trung hợp cation cua ete vinylic khi đưa ete vao trên xuc tac BF3 phan ̀ ̉ ̀ ́ ́ ̉ trung hợp xay ra chớp nhoang nhưng khôi lượng phân tử thâp. ̀ ̉ ́ ́ ́ 3.5.6. Trung hợp trong pha răn ̀ ́ xay ra ở nhiêt độ thâp hơn nhiêt độ nong chay. Có hai ̉ ̣ ́ ̣ ́ ̉ ̣ dang : +Phan ứng trung hợp trong pha răn nhanh . ̉ ̀ ́ +Phan ứng trung hợp trong pha răn châm. ̉ ̀ ́ ̣
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.7 Trùng hợp copolyme ghép 3.5.7.1 Phản ứng chuyền mạch Phương pháp này dùng một polyme đã có sẵn nhờ có chuyền mạch mà monome mới trùng hợp tiếp tục kết hợp với mạch polyme VD: Polyvinylaxetat ghép với acrylonnitrin R CH 2 CH 2 CH2 CH CH2 CH CH 2 CH CH CH H 3CCOO OOCCH3 H3 CCOO OOCCH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH2 CH 2 CH CH CH H CCOO OOCCH 3.5.7.2 Phương pháp đồng trùng hợp 3 3 Phương pháp này dùng polyme chứa liên kết đôi để đồng trùng hợp với CH3 CH3 monome thêm vào. R CH 2 C CH CH 2 CH2 C CHR CH2 CH3 + CH2 C (CH3 ) CH2 C CHR CH2 COOCH3 n VD:Ghép metylmetacrylat vào cao su thiên nhiên CH2 C (CH 3) CHR CH 2 CH2 C(CH3 ) COOCH3 n
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.7.3 Phương pháp tạo điểm hoạt động Phương pháp tạo trung tâm hoạt động trong mạch chính để các monome khác ghép vào mạch ở chính chổ trung tâm hoạt động đó VD: ghép styren vào copolyme của styren và p- isopropylstyren O2 CH 2 CH CH 2 CH CH2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH2 CH CH 3 C CH3 OOH CH 2 CH CH 2 CH CH2 CH CH 2 CHX CH 3 C CH3 3.5.7.4 Phương pháp bức xạ O CH 2 CHX CH2 CHX Là phương pháp dùng những tia bức xạ có năng lượng lớn để phân cắt nguyên tử nào đó tạo nên gốc tự do làm trung tâm hoạt động cho phản ứng ghép. Phương pháp bức xạ có thể tiến hành bằng các cách sau: - Chiếu sáng lên hỗn hợp hay dung dịch của hai polyme - Chiếu sáng lên polyme trong dung dịch hay nhũ tương cùng với monome - Chiếu sáng vào polyme chỉ trong môi trường oxy khí quyển
3.5 Các phương pháp thực nghiệm 3.5.7.5 Phương pháp cơ học Khi tác dụng cơ học trên polyme (nghiền, ép, siêu âm, đông lạnh dung dịch…) xảy ra phá hủy phân tử polyme tạo nên các gốc polyme. VD: Khi phá hủy cơ học polyme có mặt monome, các gốc polyme sẽ kích thích trùng hợp với monome CH 2 CHX + CH2 CHY CH2 CHX CH2 CHY 3.5.8 Phương pháp trùng hợp copolyme khối Copolyme khối có thể thu được bằng phản ứng trùng hợp hay trùng ngưng… bằng các nhóm cuối mạch, bằng sự phân hủy… VD: Khi trùng ngưng polyeste từ diaxit và diol HO R OH + HOOC R' COOH HCOO R' R'COOH Trùng hợp monome khi có chất điều hòa hay dung môi có khả năng chuyền mạch (CBr4, CBrCl3…) CBr4 hv CH2 CHR n CH 2 CHR Br CH2 CHR nCBr3 Br CH2 CHR nC Br2 Br CH 2 CHR nCBr2 CH 2 CHR m
3.6 ứng dung  Để giảm tính giòn, đồng trùng hơp PS với cao su butadien ta có đươc cao su SBR: n CH 2 CH CH CH 2 + m H 2C CH C 6H 6 CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH C6 H 6 z Tăng khả năng nhuôm màu, đồng CH 2 CH trùng hơp PS với vinyl pyridil: N Cao su butyl đươc trùng hơp từ isobutylen và môt lương nhỏ isoprene có khả năng chống thấm khí rất cao: CH3 CH 2 C CH 2 C CH CH CH3 CH3 CN z