Polime và vật liệu polime (Hồ Chí Tuấn - ĐH Y HN)

Chia sẻ: Nhan Tai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

210
lượt xem 54
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'polime và vật liệu polime (hồ chí tuấn - đh y hn)', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Polime và vật liệu polime (Hồ Chí Tuấn - ĐH Y HN)

Polime và v t li u polime Biên so n H Chí Tu n - ðH Y Hà N i ð I CƯƠNG V POLIME I – KHÁI NI M, PHÂN LO I VÀ DANH PHÁP 1. Khái ni m Polime là nh ng h p ch t có phân t kh i r t l n do nhi u ñơn v nh (g i là m t xích) liên k t v i nhau.Ví d : do các m t xích –NH –[CH2]6 –CO– liên k t v i nhau t o nên H s n ñư c g i là h s polime hóa hay ñ polime hóa. Các phân t t o nên t ng m t xích c a polime ñư c g i là monome 2. Phân lo i a) Theo ngu n g c: b) Theo cách t ng h p: c) Theo c u trúc: (xem ph n II) 3. Danh pháp - Poli + tên c a monone (n u tên monome g m 2 t tr lên ho c t hai monome t o nên polime thì tên c a monome ph i ñ trong ngo c ñơn) - M t s polime có tên riêng (tên thông thư ng). Ví d : … II – C U TRÚC 1. Các d ng c u trúc m ch polime a) M ch không phân nhánh. Ví d : polietilen, amilozơ… b) M ch phân nhánh. Ví d : amilopectin, glicogen… c) M ch m ng lư i. Ví d : cao su lưu hóa, nh a bakelit… http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
2. C u t o ñi u hòa và không ñi u hòa a) C u t o ñi u hòa: các m t xích n i nhau theo m t tr t t nh t ñ nh (ch ng han theo ki u ñ u n i ñuôi). Ví d : b) C u t o không ñi u hòa: các m t xích n i v i nhau không theo tr t t nh t ñ nh (ch ng h n theo ki u ñ u n i ñ u, ch thì ñ u n i v i ñuôi). Ví d : III – TÍNH CH T V T LÍ H u h t polime là ch t r n, không bay hơi, không có nhi t ñ nóng ch y xác ñ nh, m t s tan trong các dung môi h u cơ. ða s polime có tính d o, m t s polime có tính ñàn h i, m t s có tính dai, b n, có th kéo thành s i IV – TÍNH CH T HÓA H C 1. Ph n ng gi nguyên m ch polime a) Poli(vinyl axetat) (PVA) tác d ng v i dung d ch NaOH: b) Cao su thiên nhiên tác d ng v i HCl: Cao su hiñroclo hóa c) Poli(vinyl clorua) (PVC) tác d ng v i Cl2: (gi s c 2 m t xích th 1 nguyên t clo) Tơ clorin 2. Ph n ng phân c t m ch polime http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
a) Ph n ng th y phân polieste: b) Ph n ng th y phân polipeptit ho c poliamit: Nilon – 6 c) Ph n ng th y phân tinh b t, xenlulozơ d) Ph n ng nhi t phân polistiren 3. Ph n ng khâu m ch polime a) S lưu hóa cao su: Khi h p nóng cao su thô v i lưu huỳnh thì thu ñư c cao su lưu hóa. cao su lưu hóa, các m ch polime ñư c n i v i nhau b i các c u –S–S– (c u ñisunfua) b) Nh a rezit (nh a bakelit): Khi ñun nóng nh a rezol thu ñư c nh a rezit, trong ñó các m ch polime ñư c khâu v i nhau b i các nhóm –CH2– (nhóm metylen) Polime khâu m ch có c u trúc m ng không gian do ñó tr nên khó nóng ch y, khó tan và b n hơn so v i polime chưa khâu m ch V – ðI U CH http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
Có th ñi u ch polime b ng ph n ng trùng h p ho c trùng ngưng 1. Ph n ng trùng h p a) Khái ni m: - Trùng h p là quá trình k t h p nhi u phân t nh (monome), gi ng nhau hay tương t nhau thành phân t r t l n (polime) - ði u ki n c n v c u t o c a monome tham gia ph n ng trùng h p ph i có là: + Liên k t b i. Ví d : CH2 = CH2, CH2 = CH–C6H5 + Ho c vòng kém b n: Ví d : b) Phân lo i: - Trùng h p ch t m t lo i monome t o homopolime. Ví d : - Trùng h p m vòng. Ví d : Nilon – 6 (tơ capron) - Trùng h p t hai hay nhi u lo i monome (g i là ñ ng trùng h p) t o copolime. Ví d : Poli(butañien – stiren) (cao su buna – S) 2. Ph n ng trùng ngưng a) Khái ni m: - Trùng ngưng là quá trình k t h p nhi u phân t nh (monome) thành phân t l n (polime) ñ ng th i gi i phóng nh ng phân t nh khác (như H2O) - ði u ki n c n ñ có ph n ng trùng ngưng là: các monome tham gia ph n ng trùng ngưng ph i có ít nh t hai nhóm ch c có kh năng ph n ng ñ t o ñư c liên k t v i nhau b) M t s ph n ng trùng ngưng: axit ε-aminocaproic Nilon – 6 (tơ capron) http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
axit ω-aminoenantoic Nilon – 7 (tơ enan) Nh a rezol V T LI U POLIME I – CH T D O 1. Khái ni m - Ch t d o là nh ng v t li u polime có tính d o - Tính d o là tính b bi n d ng khi ch u tác d ng c a nhi t, áp l c bên ngoài và v n gi nguyên ñư c s bi n d ng ñó khi thôi tác d ng - Có m t s ch t d o ch ch a polime song ña s ch t d o có ch a thành ph n khác ngoài polime bao g m ch t ñ n (như mu i than, cao lanh, mùn cưa, b t amiăng, s i th y tinh…làm tăng m t s tính năng c n thi t c a ch t d o và h giá thành s n ph m) và ch t d o hóa (làm tăng tính d o và d gia công hơn) 2. M t s polime dùng làm ch t d o a) Polietilen (PE) http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
PE là ch t d o m m, ñư c dùng làm màng m ng, bình ch a, túi ñ ng… b) Poli(vinyl clorua) (PVC) PVC là ch t d o c ng, cách ñi n t t, b n v i axit, ñư c dùng làm v t li u ñi n, ng d n nư c, da gi … c) Poli(metyl metacrylat) (th y tinh h u cơ PEXIGLAS) Poli(metyl metacrylat) là ch t d o c ng, trong su t, không v …nên ñư c g i là th y tinh h u cơ. Dùng ñ ch t o kính máy bay, ô tô, kính b o hi m, dùng làm răng gi … d) Poli(phenol – fomanñehit) (PPF) (xem thêm bài ñ i cương v polime) PPF có ba d ng: nh a novolac, nh a rezol, nh a rezit Nh a novolac: - ðun nóng h n h p fomanñehit và phenol l y dư v i xúc tác axit ñư c nh a novolac m ch không phân nhánh (c u n i metylen –CH2– có th v trí ortho ho c para) - Nh a nhi t d o, d nóng ch y, tan trong m t s dung môi h u cơ, dùng ñ s n xu t vecni, sơn… Nh a rezol: - ðun nóng h n h p phenol và fomanñehit theo t l mol 1 : 1,2 có xúc tác ki m. Nh a rezol không phân nhánh, m t s nhân phenol có g n nhóm –CH2OH v trí s 4 ho c 2 - Nh a nhi t r n, d nóng ch y, tan trong nhi u dung môi h u cơ dùng ñ s n xu t sơn, keo, nh a rezit Nh a rezit (nh a bakelit): - ðun nóng nh a rezol 150oC ñư c nh a rezit (hay nh a bakelit) có c u trúc m ng lư i không gian - Không nóng ch y, không tan trong nhi u dung môi h u cơ, dùng s n xu t ñ ñi n, v máy… 3. Khái ni m v v t li u compozit Khi tr n polime v i ch t ñ n thích h p thu ñư c v t li u m i có ñ b n, ñ ch u nhi t…tăng lên so v i polime thành ph m. ðó là v t li u compozit - Ch t n n (polime): có th dùng nh a nhi t d o hay nh a nhi t r n - Ch t ñ n: phân tán (nhưng không tan) vào polime. Ch t ñ n có th là: s i (bông, ñay, amiăng, s i th y tinh…) ho c ch t b t (silicat, b t nh (CaCO3), b t tan (3MgO.4SiO2.2H2O))… II – TƠ 1. Khái ni m http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
Tơ là nh ng v t li u polime hình s i dài và m nh v i ñ b n nh t ñ nh 2. Phân lo i 3. M t s lo i tơ t ng h p thư ng g p a) Tơ poliamit (có nhi u nhóm amit –CO–NH–) b) Tơ polieste (có nhi u nhóm este) c) Tơ vinylic (có nhi u nhóm polivinyl) III – CAO SU 1. Khái ni m http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
- Cao su là v t li u polime có tính ñàn h i - Tính ñàn h i là tính bi n d ng khi ch u l c tác d ng bên ngoài và tr l i d ng ban ñ u khi l c ñó thôi tác d ng - Có hai lo i cao su: cao su thiên nhiên và cao su t ng h p 2. Cao su thiên nhiên (polime c a isopren) a) C u trúc: - Công th c c u t o: n = 1500 – 15000 - T t c các m t xích isopren ñ u có c u hình cis như sau: b) Tính ch t và ng d ng: - Cao su thiên nhiên l y t m cây cao su, ñàn h i t t (nh c u trúc cis ñi u hòa), không d n nhi t và ñi n, không th m khí và nư c, không tan trong nư c, etanol…nhưng tan trong xăng và benzen - Cao su thiên nhiên cho ph n ng c ng H2, Cl2, HCl,… ñ c bi t là c ng lưu huỳnh t o cao su lưu hoá có tính ñàn h i, ch u nhi t, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su không lưu hóa. 3. Cao su t ng h p a) Cao su buna, cao su buna –S và cao su buna –N : - Cao su buna có tính ñàn h i và ñ b n kém cao su thiên nhiên. Khi dùng buta-1,3-ñien 10oC, polime sinh ra ch a 77% ñơn v trans-1,4 và 7% ñơn v cis-1,4 (còn l i là s n ph m trùng h p 1,2). Còn 100oC sinh ra polime ch a 56% ñơn v trans-1,4 và 25% ñơn v cis-1,4 (còn l i là s n ph m trùng h p 1,2) Cao su buna – S - Cao su buna –S có tính ñàn h i cao Cao su buna – N - Cao su buna – N có tính ch ng d u t t b) Cao su isopren - Trùng h p isopren có h xúc tác ñ c bi t, ta ñư c poliisopren g i là cao su isopren, c u hình cis chi m ≈ 94 %, g n gi ng cao su thiên nhiên http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m
- Ngoài ra ngư i ta còn s n xu t policloropren và polifloropren. Các polime này ñ u có ñ c tính ñàn h i nên ñư c g i là cao su cloropren và cao su floropren. Chúng b n v i d u m hơn cao su isopren IV – KEO DÁN 1. Khái ni m Keo dán là v t li u polime có kh năng k t dính hai m nh v t li u gi ng nhau ho c khác nhau mà không làm bi n ñ i b n ch t các v t li u ñư c k t dính 2. Phân lo i a) Theo b n ch t hóa hoc: - Keo vô cơ (th y tinh l ng) - Keo h u cơ (h tinh b t, keo epoxi) b) D ng keo: - Keo l ng (h tinh b t) - Keo nh a d o (matit) - Keo dán d ng b t hay b n m ng 3. M t s lo i keo dán t ng h p thông d ng a) Keo dán epoxi: g m 2 h p ph n: - Polime làm keo có ch a hai nhóm epoxi hai ñ u - Ch t ñóng r n thư ng là các triamin như H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 b) Keo dán ure – fomanñehit Poli(ure – fomanñehit) 4. M t s lo i keo dán t nhiên a) Nh a vá săm: là dung d ch d ng keo c a cao su thiên nhiên trong dung môi h u cơ như toluen… b) Keo h tinh b t: là dung d ch h tinh b t trong nư c nóng, dùng làm keo dán gi y http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m