1 POLIME A – TỔNG QUAN VỀ POLIME I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP 1 Khái niệm Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau Monome là nhữn[.]
Tài Liệu Ôn Thi Group POLIME A – TỔNG QUAN VỀ POLIME I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP Khái niệm - Polime hợp chất có phân tử khối lớn nhiều đơn vị nhỏ (gọi mắt xích) liên kết với - Monome phần tử nhỏ tạo nên mắt xích polime t , P , Xt A A n Trong đó: n: hệ số polime hóa hay độ polime hóa A: gọi monome Lưu ý: Phân biệt monome mắt xích: Monome Mắt xích - Là phần lặp lặp lại phân tử - Là phân tử nhỏ, phản ứng tạo polime nên polime VD: -CH2-CH2- VD: CH2=CH2 Phân loại Theo nguồn gốc: polime thiên nhiên, polime nhân tạo (bán tổng hợp), polime tổng hợp Theo cách tổng hợp: polime trùng hợp, polime trùng ngưng Theo cấu trúc: polime có mạch khơng phân nhánh, polime có mạch phân nhánh polime có mạch mạng không gian Danh pháp T Tên polime thường gọi theo công thức: I N E “Poli” + tên monome H VD: (–CH2–CH2–)n gọi polietilen, O N T Nếu tên monome gồm từ trở lên từ hai monome tạo nên polime tên monome phải để IE U ngoặc đơn https://TaiLieuOnThi.Net A T (–CH2–CH=CH–CH2–CH(C6H5)–CH2–)n: poli(butađien - stiren) IL VD: (–CH2–CHCl– )n: poli(vinyl clorua); Tài Liệu Ôn Thi Group Một số polime có tên riêng (tên thơng thường) VD: (–CF2–CF2–)n Teflon; (–NH– [CH2] 5–CO–)n: Nilon-6; (C6H10O5)n: Xenlulozơ ; II ĐIỀU CHẾ Có thể điều chế polime 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 để monome tham gia phản ứng trùng hợp cần có yếu tố sau: Trong phân tử phải có liên kết bội (như CH2=CH2, CH2=CHC6H5, CH2=CH–CH=CH2) Vòng bền chứa liên kết CO-NH: o xt,t ,p VD: nCH2 = CHCl (– CH2 – CHCl –)n CH2 - CH2 - C = O n H 2C xt,t CH2 - CH2 - NH vinyl clorua(VC) ( NH[CO2]5CO ) n poli(vinyl clorua) (PVC) caprolactam tơ capron Ngoài phản ứng trùng hợp từ loại monome cịn có phản ứng đồng trùng hợp hỗn hợp monome gọi phản ứng đồng trùng hợp VD: o nCH2 CH CH CH2 + nCH CH2 t , p, xt CH2 CH CH CH2 C6H5 wwwbutadien stiren CH CH2 n C 6H Poli(butađien – stiren) T Phản ứng trùng ngưng I N E Trùng ngưng trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome)thành phân tử lớn (polime) T H đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác (như H2O, ) https://TaiLieuOnThi.Net A T H2N[CH2]6NH2 HOOC[CH2]5COOH; U IL VD: HOCH2CH2OH HOOCC6H4COOH; IE có hai nhóm chức có khả phản ứng để tạo liên kết với O N Điều kiện cần để có phản ứng trùng ngưng : Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải Tài Liệu Ôn Thi Group Phản ứng trùng ngưng chia thành loại: Từ monome: nH2N[CH2]5COOH xt, to, p axit -aminocaproic NH[CH2]5CO n + nH2O policaproamit(nilon-6) Từ monome: xt, to, p nHOOC C6H4 COOH + nHO CH2 CH2 OH axit terephtalic etylen glicol CO C6H4 CO O CH2 CH2 O n + 2nH2O poli(etylen terephtalat) (lapsan) B – VẬT LIỆU POLIME Căn vào tính chất, vật liệu polime chia thành dạng sau: I CHẤT DẺO Khái niệm Chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo Tính dẻo tính bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp lực bên giữ nguyên biến dạng thơi tác dụng Một số polime dùng làm chất dẻo a) Polietilen (PE) PE chất dẻo mềm, nóng chảy nhiệt độ lớn 110oC, có tính trơ tương đối ankan mạch dài Ứng dụng: dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng, nCH2 CH2 xt, to, p CH2 CH2 n polietilen(PE) T etilen I N E b) Poli(vinyl clorua) (PVC) H PVC chất vơ định hình, cách điện tốt, bền với axit poli(vinyl clorua) (PVC) vinyl clorua https://TaiLieuOnThi.Net N IE U O Cl IL CH2 CH n Cl A xt, to, p T nCH2 CH T Ứng dụng: dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả, Tài Liệu Ôn Thi Group c) Poli stiren (Nhựa PS) nCH CH2 xt, to, p C6H5 CH CH2 n C 6H d) Nhựa PMM (thuỷ tinh hữu – Plexiglas/ Poli metyl metacrylat) Ứng dụng: Poli (metyl metacrylat) có đặc tính suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên dùng để chế tạo thủy tinh hữu plexiglas Poli (metyl metacrylat) điều chế từ metyl metacrylat phản ứng trùng hợp: nC H = C - C O O C H xt,t CH3 C H -C n COOCH3 CH3 - e) Nhựa PPF Poli (phenol - fomanđehit) (PPF) có dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit Nhựa novolac: Nếu cho anđehit axetic tác dụng với phenol dư xúc tác axit → mạch thẳng OH n OH + nHCHO H+, to CH2 n + nH2O Nhựa rezol: Nếu cho anđehit axetic dư tác dụng với phenol (tỉ lệ 2:1), xúc tác kiềm → mạch thẳng Nhựa rezit: Đun nóng nhựa rezol 150 thu nhựa rezit → mạch mạng không gian Ứng dụng: Nhựa novolac chất rắn, dễ nóng chảy, dễ tan số dung môi hữu nên dùng để sản xuất bột ép, sơn II VẬT LIỆU COMPOZIT Là vật liệu hỗn hợp gồm hai thành phần phân tán vào mà không tan vào E T Thành phần gồm chất chất độn: H I N Chất nền: nhựa dẻo hay nhựa nhiệt rắn; N T Chất độn: chất sợi chất bột U O III TƠ A T Là vật liệu polime hình sợi dài mảnh với độ bền định IL IE Khái niệm Phân loại https://TaiLieuOnThi.Net Tài Liệu Ôn Thi Group Tơ chia làm loại : Tơ thiên nhiên (sẵn có thiên nhiên) bơng, len, tơ tằm Tơ hóa học (chế tạo phương pháp hóa học): chia làm nhóm Tơ tổng hợp (chế tạo từ polime tổng hợp) tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (vinilon) Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ polime thiên nhiên chế biến thêm phương pháp hóa học) tơ visco, tơ xenlulozơ axetat, Một số loại tơ tổng hợp thường gặp a) Tơ capron (nilon-6): thuộc tơ poliamit nH2N[CH2]5COOH xt, to, p NH[CH2]5CO n + nH2O (Phản ứng trùng ngưng) Nilon-6 n CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C=O NH xt, to, p NH[CH2]5CO n (Phản ứng trùng hợp) Tơ capron b) Tơ enang (nilon-7): thuộc tơ poliamit nH2N[CH2]6COOH xt, to, p HN[CH2]6CO n + nH2O Axit aminoenantoic c) Tơ nilon-6,6: thuộc tơ poliamit Tơ nilon-6,6 thuộc loại tơ poliamit mắt xích nối với nhóm amit –CO– NH– Nilon-6,6 điều chế từ hexametylen điamin H2N[CH2]6NH2 axit ađipit (axit hexanđioic): nNH2[CH2]6NH2 + nHOOC[CH2]4COOH xt, to, p NH[CH2]6NHCO[CH2]4CO n + 2nH2O E T d) Tơ lapsan thuộc tơ polieste I N Ứng dụng: Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste tổng hợp từ axit terephtalic etylen glicol T H Tơ lapsan bền mặt học, bền đới với nhiệt, axit, kiềm nilon, dùng đề dệt vải T A IL IE U O N may mặc https://TaiLieuOnThi.Net Tài Liệu Ôn Thi Group nHOOC C6H4 COOH + nHO CH2 CH2 OH axit terephtalic etylen glicol xt, to, p CO C6H4 CO O CH2 CH2 O n + 2nH2O poli(etylen terephtalat) (lapsan) e) Tơ nitron (hay olon, poliacrilonitrin, poli vinyl xianua) Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonitrin) nên gọi poliacrilonitrin Ứng dụng: Tơ nitron dai, bền với nhiệt giữ nhiệt tốt nên thường dùng để dệt vải may quần áo ấm bện thành sợi “len” đan áo rét nCH2=CH–CN o t ,p,xt (–CH2–CH(CN)–)n IV CAO SU Khái niệm Cao su vật liệu polime có tính đàn hồi Cao su có tính đàn hồi Tính đàn hồi tính biến dạng chịu lực tác dụng bên trở lại dạng ban đầu lực thơi tác dụng Các loại cao su a) Cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên polime isopren với hệ số trùng hợp n=1500 – 15000 Có tính đàn hơi, khơng dẫn điện nhiệt, khơng thấm khí nước; khơng tan nước, etanol, tan xăng, benzene Có thể tham gia phản ứng cộng hidro, HCl, đặc biệt tác dụng với S cho cao su lưu hóa (có dạng mạch mạng cấu trúc khơng gian) có tính đàn hổi, chịu nhiệt, lâu mịn, khó tan dung mơi cao su thường CH CH CH CH n O polibutađien (cao su buna) IE U buta-1,3-đien (butađien) N T H Na, t nCH2=CHCH=CH2 I N E T b) Cao su buna IL Cao su buna có tính đàn hồi độ bền cao su thiên nhiên T A Đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren C6H5CH=CH2 có mặt Na, ta cao su buna – S: https://TaiLieuOnThi.Net Tài Liệu Ôn Thi Group o nCH2 CH CH CH2 + nCH CH2 t , p, xt C6H5 CH2 CH CH CH2 CH CH2 n C6H5 Đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren C6H5CH=CH2 có mặt Na, ta cao su buna – N: nCH2 CH CH CH2 + nCH o CH2 t , p, xt CH2 CH CH CH2 CH CN CH2 n CN c) Cao su isopren nCH2 C CH CH2 xt, to, p CH2 C CH CH2 n CH3 poliisopren (cao su isopren) CH3 2-metylbuta-1,3-dien (isopren) Cao su isoprene sản xuất cách trùng hợp isopren, có đặc tính gần giống cao su thiên nhiên Tương tự người ta sản xuất policloropren (CH2–CCl=CH– CH2)n polifloropren (–CH2– T A IL IE U O N T H I N E T CF=CH–CH2–)n https://TaiLieuOnThi.Net ... poli(etylen terephtalat) (lapsan) B – VẬT LIỆU POLIME Căn vào tính chất, vật liệu polime chia thành dạng sau: I CHẤT DẺO Khái niệm Chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo Tính dẻo tính bị biến dạng... Ơn Thi Group Một số polime có tên riêng (tên thông thường) VD: (–CF2–CF2–)n Teflon; (–NH– [CH2] 5–CO–)n: Nilon-6; (C6H10O5)n: Xenlulozơ ; II ĐIỀU CHẾ Có thể điều chế polime phản ứng trùng... chia làm nhóm Tơ tổng hợp (chế tạo từ polime tổng hợp) tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (vinilon) Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ polime thiên nhiên chế biến thêm phương