Bài 13 Đại cương về polime I Khái niệm, phân loại 1 Khái niệm Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị cơ sở (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên Ví dụ Polietilen (–CH2[.]
Bài 13: Đại cương polime I Khái niệm, phân loại Khái niệm - Polime hợp chất có phân tử khối lớn nhiều đơn vị sở (gọi mắt xích) liên kết với tạo nên - Ví dụ: Polietilen: (–CH2 – CH2–)n, nilon – 6: -(NH[CH2]5-CO)nHệ số n gọi hệ số polime hóa hay độ polime hóa, n lớn phân tử khối polime cao - Các phân tử phản ứng với tạo nên polime gọi monome - Tên polime cấu tạo cách ghép từ poli lên trước tên monome Nếu tên monome gồm cụm từ trở lên tên đặt dấu ngoặc đơn Ví dụ: -(CH2 – CHCl)n-: poli(vinyl clorua) - Một số polime có tên thơng thường, ví dụ: xenlulozơ (C6H10O5)n… Phân loại - Dựa vào nguồn gốc, polime phân loại thành: + Polime thiên nhiên (polime có sẵn thiên nhiên) cao su, xenlulozơ + Polime tổng hợp polietilen, nhựa phenol-fomanđehit … + Polime nhân tạo hay bán tổng hợp (polime thiên nhiên chế biến phần) xenlulozơ trinitrat, tơ visco - Các polime tổng hợp lại phân loại theo cách tổng hợp như: + Polime trùng hợp tổng hợp phản ứng trùng hợp, ví dụ: (–CH2–CH2–)n (–CH2–CHCl–)n + Polime trùng ngưng tổng hợp phản ứng trùng ngưng, ví dụ: (–HN–[CH2]6–NH–CO–[CH2]4–CO–)n Một số nguồn chứa polime thiên nhiên II Đặc điểm cấu trúc Các mắt xích polime nối với thành mạch không nhánh amilozơ , mạch phân nhánh amilopectin, glicogen, mạch dạng khơng gian cao su lưu hóa, nhựa bakelit Các kiểu mạch polime III Tính chất vật lý - Hầu hết polime chất rắn, không bay hơi, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi nóng chảy đa số polime cho chất lỏng nhớt, để nguội rắn lại (chất nhiệt dẻo) Một số polime khơng nóng chảy đun mà bị phân hủy (chất nhiệt rắn) - Đa số polime không tan dung môi thông thường, số tan dung môi thích hợp cho dung dịch nhớt - Nhiều polime có tính dẻo, số có tính đàn hồi, số kéo thành sợi, dai, bền Có polime suốt mà khơng giịn - Nhiều polime có tính cách nhiệt, cách điện bán dẫn IV Tính chất hóa học Polime có phản ứng phân cắt mạch, giữ nguyên mạch tăng mạch cacbon Phản ứng phân cắt mạch polime - Polime có nhóm chức mạch dễ bị thủy phân, ví dụ tinh bột, xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ - Polime trùng hợp bị nhiệt phân nhiệt độ thích hợp tạo thành đoạn ngắn, cuối thành monome ban đầu Phản ứng nhiệt phân polime thành monome gọi phản ứng giải trùng hợp hay phản ứng đepolime hóa Ví dụ: -(NH[CH2]5CO)n- + nH2O nH2N [CH2]5 COOH - Một số polime bị oxi hóa cắt mạch Phản ứng giữ nguyên mạch polime - Những polime có liên kết đơi mạch nhóm chức ngoại mạch tham gia phản ứng hóa học đặc trưng liên kết đơi nhóm chức Ví dụ: Phản ứng tăng mạch polime - Khi có điều kiện thích hợp (nhiệt độ, chất xúc tác …), mạch polime nối với thành mạch dài thành mạng lưới, chẳng hạn phản ứng lưu hóa chuyển cao su thành cao su lưu hóa, chuyển nhựa rezol thành nhựa rezit… - Trong cơng nghệ, phản ứng nối mạch polime với tạo thành mạch không gian gọi phản ứng khâu mạch polime V Phương pháp điều chế Polime thường điều chế theo hai loại phản ứng trùng hợp trùng ngưng Phản ứng trùng hợp - Trùng hợp trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống hay tương tự thành phân tử lớn (polime) - Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp phân tử phải có chứa liên kết bội vịng bền mở - Ví dụ: nCH2 = CH2 -(CH2 – CH2)n- Phản ứng trùng ngưng - Trùng ngưng trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác (ví dụ H2O) Nói cách khác, q trình ngưng tụ nhiều phân tử nhỏ thành phân tử lớn - Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng ngưng phân tử phải có hai nhóm chức có khả phản ứng Ví dụ: nHOOC – C6H4 – COOH + nHOCH2 – CH2OH -(CO – C6H4 – CO – OC2H4 – O)n - + 2nH2O VI: Ứng dụng Polime có nhiều ứng dụng làm vật liệu polime phục vụ cho đời sống sản xuất: chất dẻo, tơ sợi, cao su, keo dán… ... -(NH[CH2]5CO)n- + nH2O nH2N [CH2]5 COOH - Một số polime bị oxi hóa cắt mạch Phản ứng giữ nguyên mạch polime - Những polime có liên kết đơi mạch nhóm chức ngoại mạch tham gia phản ứng hóa học đặc trưng... giịn - Nhiều polime có tính cách nhiệt, cách điện bán dẫn IV Tính chất hóa học Polime có phản ứng phân cắt mạch, giữ nguyên mạch tăng mạch cacbon Phản ứng phân cắt mạch polime - Polime có nhóm... mạch polime III Tính chất vật lý - Hầu hết polime chất rắn, không bay hơi, nhiệt độ nóng chảy xác định Khi nóng chảy đa số polime cho chất lỏng nhớt, để nguội rắn lại (chất nhiệt dẻo) Một số polime