1
TÌM HIỂU VỀ CHẤT DẺO VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA PVC
Trước tiên chúng em xin cảm ơn PGS.TS Phan Minh Ngọc đã hướng dẫn,
giúp đỡ tận tình chúng em hoàn thành đồ án.
Hiện nay chất dẻo là một loại vật liệu không thể thiếu trong cuộc sống,
chúng ta có thể thấy nó hiện diện hầu như tất cả trong những vật dụng hằng
ngày cho đến những cỗ máy và cả những phi thuyền cực kì hiện đại. Từ khi
xuất hiện cho tới nay chất dẻo đã thực sự tạo nên một cuộc cách mạng rất lớn
về công nghệ vật liệu, có muôn vàn những sản phẩm khác nhau, chủng loại
khác nhau được làm ra từ chất dẻo, và tất cả chúng đều cho thấy được những ưu
việt của nó so với vật liệu truyền thống. Dưới đây là bài tìm hiểu về chất dẻo và
một loại chất dẻo cụ thể là nhựa PVC do nhóm sinh viên ( Nguyễn Văn Dũng,
Mai Khương Duy, Nguyễn Đình Đạo, Nguyễn Văn Cường ,Quách Văn
Đức, Nguyễn Tiến Bắc) thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.Phan
Minh Ngọc.
Hà Nội 12/2011
2
Mục lục
Trang
Lời mở đầu………………………………………………………..1
I. Khái quát chung về chất dẻo…………………………………...3
1.Khái niệm………………………………………………………………3
2.Phân loại………………………………………………………………..3
II.Một số chất dẻo thông dụng…………………………………...4
1.Nhựa epoxy…………………………………………………………….4
2. Nhựa phenol-formandehyt……………………………………………7
3.Polyetyle……………………………………………………………….10
4.Nhựa ABS……………………………………………………………..11
5.Nhựa polymetacrylat(PMMA)………………………………………..14
6.Polystiren(PS)…………………………………………………………16
III.Sơ lược về nhựa PVC………………………………………..17
1.Lịch sử phát triển……………………………………………………..17
IV.Sản xuất Pvc trong công nghiệp……………………………..19
1.Nguyên liệu…………………………………………………………...19
2.Phản ứng tổng hợp……………………………………………………22
3.Các phương pháp sản xuất……………………………………………25
4.Sơ đồ tổng hợp PVC bằng phương pháp huyền phù………………..26
5.Tính chất và ứng dụng……………………………………………….29
Tài liệu tham khảo…………………………………………….. 37
3
І. Khái quát chung về chất dẻo.
1. Khái niệm [3]
Chất dẻo là một loại vật liệu có thành phần chính là polime ngoài ra còn có
các phụ gia khác . Chúng là những vật liệu có khả năng bị biến dạng khi
chịu tác dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác
dụng.
2. Phân loại [4]
a. Theo hiệu ứng của polyme với nhiệt độ.
٭Nhựa nhiệt dẻo : Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm
Tm thì nó chảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Nhựa nhiệt dẻo có
khả năng tái sinh được nhiều lần
٭ Nhựa nhiệt rắn: là hợp chất cao phân tử có khả năng chuyển sang trạng
thái không gian 3 chiều dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc phản ứng hóa học và
sau đó không nóng chảy hay hòa tan trở lại được nữa, không có khả năng tái
sinh.
٭Vật liệu đàn hồi (elastome): là loại nhựa có tính đàn hồi như cao su.
b .Phân loại theo ứng dụng
٭ Nhựa thông dụng : là loại nhựa được sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng
nhiều trong những vật dụng thường ngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,...
٭ Nhựa kỹ thuật : Là loại nhựa có tính chất cơ lý trội hơn so với các loại
nhựa thông dụng, thường dùng trong các mặt hàng công nghiệp, như : PC, PA...
٭Nhựa chuyên dụng : Là các loại nhựa tổng hợp chỉ sử dụng riêng biệt
cho từng trường hợp.
4
IІ) Một số loại chất dẻo thông dụng
1. Nhựa epoxy
1.1, Khái niệm về nhựa epoxy [3]
Nhựa epoxy là những oligome có ít nhất một nhóm - epoxy trong phân
tử, có khả năng chuyển hoá thành dạng nhiệt rắn có cấu trúc không gian.
1.2. Cấu trúc,phân loại và tính chất của nhựa epoxy.[8]
a. Cấu trúc
Nhựa epoxy – dian là sản phẩm của phản ứng giữa bisphenol A và
epiclohidrin Bisphenol A được tạo ra từ phản ứng của axeton và phenol trong
môi trường axit mạnh từ 10 – 50°C.
CÊu tróc cña nhùa epoxy – dian cã d¹ng :
C
CH3
CH3
OH
HO CH2 - CH - CH2 - Cl
O
(n + 1) (n + 2)
+
C
CH3
CH3
O-CH2-CH-CH2
OH
O
n
CH2-CH-CH2
O
OC
CH3
CH3
O-CH2-CH-CH2
O
(10)
Nhùa epoxy – dian
b.Phân loại.
- Nhựa epoxy mạch thẳng
RCH CHRCH CHR
OO
5
- Nhựa epoxy mạch vòng
R
R
HC
HC
CH
CH
O
O
c. Tính chất hóa học của nhựa epoxy.
Nhựa epoxy có hai nhóm chức hoạt động là epoxy và hydroxyl, có thể
tham gia vào nhiều loại phản ứng khác nhau. Nhóm epoxy rất dễ phản ứng với
các tác nhân ái nhân (nucleophin). Với các tác nhân ái điện tử (electrophin),
phản ứng xảy ra thuận lợi khi có xúc tác proton như rượu, phenol, axit … Do
nhóm hydroxyl hoạt động kém hơn nhóm epoxy nên phản ứng tiến hành phải
có xúc tác hoặc nhiệt độ cao
d. Tính chất lý học của nhựa epoxy.
Nhựa epoxy khi chưa đóng rắn là loại nhựa nhiệt dẻo không màu hoặc có
màu vàng sáng . Tuỳ thuộc khối lượng phân tử mà nhựa epoxy có thể ở dạng
lỏng(M<450), đặc (M<800) và rắn(M > 800).
Nhựa epoxy tan tốt trong các dung môi hữu cơ: xeton, axetat,
hydrocacbon clo hoá, dioxin.Nhựa epoxy không tan trong các hydrocacbon
mạch thẳng (White Spirit, xăng, …).
Nhựa epoxy có thể phối trộn với các loại nhựa khác như : phenol –
formaldehyt, nitroxenlulo, polyeste, polysunfit …
1.3 Một số ứng dụng chính của nhựa epoxy [5]