tìm hiểu về polymer

lêi më ®Çu: Polymer, trong từ ngữ thông thường còn được gọi là nhựa, chất dẻo hay plastic. Polymer có tên khoa học là "chất trùng hợp" và còn được gọi theo từ Hán Việt là "cao phân tử" từ chữ Nhật " kobunshi". Nó hiện hữu khắp nơi, trong ta, xung quanh ta. Polymer là những mạch phân tử gồm hàng nghìn, chục nghìn phân tử đơn vị (gọi là monomer) kết hợp lại giống như những mắt xích. Mỗi phân tử đơn vị là một mắt xích. Cao su, cellulose trong thân cây, protein trong sinh vật, thực vật là những polymer thiên nhiên. Vào những năm hai mươi của thế kỷ trước, các nhà hóa học biết cách tổng hợp và sản xuất những polymer nhân tạo hay là plastic. Các loại polymer ngày nay trở thành những vật liệu hữu dụng, cực kỳ quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Thử nhìn xung quanh, ta có tơ sợi làm nên vải vóc, chai nước ngọt, keo dán, bao nhựa, thùng chứa nước, vỏ máy tivi, bàn phiếm máy vi tính v.v Tất cả đều là polymer. Polymer cũng hiện diện trong các áp dụng cho công nghệ xây cất hoặc công nghệ cao, những địa hạt đòi hỏi vật liệu nhẹ có độ bền và độ dai cao hoặc làm chất nền cho các composite tiên tiến (advanced composite) để làm thân tàu thủy và máy bay. Mặc dù đã cố gắng nhiều song ít nhiều củng gặp nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự góp ý của thày giáo và của các bạn giúp chung tôi hoàn thiện trong những lần thực hiện sau. Nhóm sinh viên thực hiện  mục l ục: i. polime i.1 khái niệm i.2 cách phân loại i.3 phơng pháp tổng hợp polime i.4 tính chất i.5 các yếu tố nhiệt động ảnh hởng đến quá trình tổng hợp polime i.6 ứng dụng. ii. polianilin II.1 sơ lợc lịch sử ii.2 phơng pháp tổng hợp polianilin(phơng pháp điện hoá) ii.3 sơ đồ tổng hợp polianilin ii.4 các yếu tố ảnh hởng đếnquá trình tổng hợp điện hoá polianilin ii.5 ứng dụng của polianilin. iii. khám phá thú vị i.1 kh¸i niÖm I.1.1/ Hîp chÊt cao ph©n tö     !"#$ I.1.2/ Polime %&'()*+, -+.-/*01+2.&'(31+4&5*677689: 4-+*-/*+5*:6;<017*68 =1*+4&016/7*68+3>773?@A7+'7&6B* 5* telogen)C'D8*8'7=9E=95* telogen  Copolime7*68+/7F1G*&67768:1& 3?)C'D7-'DH9787*IJ1K1 DL7*8*8M*'8++'DF8*8M*'8 9=  9=  9=  9= 9 N = O P 9=  9=  9=  9= Q 9 N = O   R '7S&:'E/777*68%6T67768F1U'D+F1 )V+'D*67768:+5*comonome%W67768 X+'D*67768:6B)VU'D5* come '7)C+'D*18*81*+'*1* E8*8767768W1*+'*1*768E1*+'*1*B )VU'D6X16*17)C+'D Y 9=  9=  = 9=  9=  9 =9 P Q   9= 9= 9 Z 9 ZZ 9= 9= 9 Z 9 ZZ Q 9=  9=  P 9=  9=  R   Khèi lîng ph©n tö cña polimeU017*68B)* 6T?M[66T+/*'&3EE'7:6/7*68M[ 6;<B3?1&B\:+6T7*68M[6;< <:+. 6 = 6016;<H68]768L  ^M['DH+T'DL%'DH*:'.'&3EL I.2 Ph©n lo¹i polime: I.2.1/ Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn hãa häc _Polime m¹ch cacbon'76/X137 P,9=  ,9=  ,Q  `P,9=  ,9=H9L,Q  _7*68.6/7*137'76/W:&Ga[ :Z%J%b%b* 7*8M8%7*16*… _Polime c¬ nguyªn tè7*68C1:&Ga[:137+* [&2  _Polime v« c¬: /6/:+&X6:&Ga[ :137 I.2.2/ Ph©n lo¹i theo cÊu tróc m¹ch cña polime _M¹ch th¼ng /@A7*68+&/73c*+7/6/ -+*-/**&4&'(B*11&d%b% 9… _ M¹ch nh¸nh  4  :  /*    6T  +7/  6/  7*68     e6*78* " b* Z f f 7*M*7<1  J 9 9 7*77*'*7'&1 _Mạch mạng không gian 3 chiều9:6/7*68/*+[**1& 3?:g4&hJU118* I.2.3/ Phân loại theo thành phần monome _Homopolime7*68X/73c*7/*67768 _Copolime7*768+/7F1G*&67768 I.2.4/ Phân loại theo tính chất lí học _Elastome7*68+*1717M& _ThermoplasticH7*68i7*^L R7*68*^i79)V661*+&\+.E 3?:j%+(%' */*^+T<&[(';/*/7 EM)k69\661/*+.E/**&4Hd%9 L R7*68*^';9)V661*+&/7EM)k6 7*68*^i7'7S&:'E:01*^<)G'1S&:'E &G\115+\'c'/:*';01M)k6b)k6'c B1%B)GX+.E+4H18*%d7<*L I.2.5/ Phân loại theo nguồn gốc , Polime thiên nhiên9'7*a*a7*M11'*%17M&*a *a ,Polime tổng hợplm3?7+n15F:67768 ,Polime bán tổng hợplI3*I3?7+n15F7*68 *a*a I.2.6/ Phân loại theo tính năng sử dụngH'7B*^L ,Cao su ,Chất dẻo ,Tơ sợi I.3 phơng pháp tổng hợp polime A/ Monomenguyên liệu đầu để tổng hợp polime O 7768Dm7*68)**aIj1GWB3 7-C1:6CH[**\&6CLJ&Ga*^&B0GI& D+\M)<&7*684&6o%*a*a%7*'1W\D M)k61+:6T**a*^&';HUpL B/ Các ph ơng pháp tổng hợp polime 9:7*68m+m872:0GI&'D 'D qSo sánh giữa phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng ngng Phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng ngng 7768*aI+B* 1GWB3 77686C)V) C*1&1G677686C *[1&)C*67768: 6C: r&:'EB/7 @A r&:'E/7@A 7768 7*68 D4&Ga [ 77687*684&Ga[ :1&%4&Ga[017*68 20167768 r&: 'E n B &p. r&:'En&p.@3? 1/ Ph ơng pháp trùng hợp 'DS&:'ET*a*I:67768@A &GH7*68LB*)*@Ao 7768D7)C'DC1*aIj 7-WB3 &s&T73)0167768+*&*^)C6)C 'D\<)G'1*MU@;+*1G.*87:2I: 1& 1.1.Phản ứng trùng hợp gốc a/ Cơ chết6Y*1*+7/ N qt*1*+7/2*679\*I2*673?*^%3?S&11 7-3?3C</HD*1α%γ%uL ë*1*+7/G:M*[Mv/7 [U7 EpG%+/*+1M[)C'D[U*^*<(:M* [ qt*1*+7/:'*\6/ )C<)G'1872I+4&,+&B*7*^&C88'7*^&C p\+\/7[3 w 9=  9= u Rf 9=  9= u f 9=  9= u 9=  9= u 9=  9= u f 9=  9= u 9=  9= u 9=  9= u 9=  9= u f 9=  9= u P9=  9=Q u 9=  9= u  f  f 9=  9= u f R f 9=  9= u 9 N = O 9 Z Z Z 9 9 N = O Z 9 N = O 9 Z Z  9Z  9 N = O 38]7G8'7<* 9 N = O 9 9= Y 9= Y Z Z = *+'78'7<**M7'7G38]8 9 N = O 9 9= Y 9= Y ZZ=R 9 J 9= Y 9= Y J9 J 9 9J 9= Y 9= Y 9J  9= Y 9= Y J9  R α,α− 1]73**M73&G'7*'*HexJL9G1G+yMA'7UI qt*1*+7/;6/ 9:[U7MvI*1&/7@A'&7 9z\MU&G\=F[GM1[:+\/7@A *\&1118 3{Tốc độ phản ứng trùng hợp gốc ?U*^6%n*1+><:+.+[+T01)C'D [!P QPQ { {Các yếu tố ảnh hởng đến phản ứng trùng hợp gốc | f 9= 9= u f 9= 9= u f 9= 9= u R f 9= 9= u P9= 9=Q u 9= 9= u f 9= 9= u P9= 9=Q u 9= 9= u f 9= 9= u P9= 9=Q u 9= 9= u R f 9= 9= u f 9= 9= u 9= u 9= f f 9= 9= u P9= 9=Q u 9= 9= u f 9= 9= u P9= 9=Q u 9= 9= u 9= u 9= P9= 9= Q u 9= 9= u f 9= 9= u f f 9= 9= u 9= 9= u f R H*aI9=L H*aI9=L ,J*^+T*V*^+T%[+T01)Y*1*+7/+&Va[ +T)CV+T'D'&3E*)6 ,9V+T%[+T'DV% [*@A7*68*)6`:1&z)c: 1& ,J+T67768*V+T67768E[+T)CV% [*@A7*68V , ¸ M&  ¸M&7)*16B)c+IS&:'E 'D%c:M&177-M*a&17HY$$$,YO$$16LE[+T'D V[*@A7*68V ,9&'(p\01677689:6I)V;*a I+B*a6*)6)VB01[U7767768 9 N = O _9=!9=_9 N = O B)V'D 9:6I(87-+kG8+&6@U*aI+B*V) V)C0167768EpG67768+[*<C4<)G'1c+*& *^;*^267768B+[*<C d/ Ph¶n øng chuyÓn m¹ch 17*n)C'Dz<)G'1)C&G\6/bU &G\6/n<)G'17:'&@67/+TH[7*68L: */1G&6B*… e_&6B*1G/ )C&G\6/\<)G'1S&167768%&6B*% %*1%CI%;6/%+*&7… # f  e R f e R  JI&[7/+T2[f E[*I)C*67768/7'1[ 6**[yf31+4&*+[+T'DB*)6y6*)6  017*68  JI&[j67/+T2[f He@A=*+TLae} )C*[*+[+T'D +&*)6  1.2. Ph¶n øng trïng hîp cation a/ Xóc t¸c )C<)G'1*<(:1<*8~*MH• Y %*9 " %e9 Y %b9 " % L%…  D= R %=9%=  bZ " HE:1*701:1<*:*U*1*77*68L 9\MA+<(:=  Z%fZ=%=uJ7*'1\MA <(:*7*'D:*G88 =7/016TM[<(:\M;<IM1& • Y €e9 Y €*9 " €*' " €b9 " €9 Y €' Y  91*7M*'1\F<(:%+<(:7-)He R L  *9 " R=Z= = R P*9 " Z=Q _ b9 " R=9 = R Rb9 O _ EpG%:<(:G  *\&@88'7•*)VI *67768+\/71371*7'&*1 b/ C¬ chÕ ,t*1*+7//71371*7 9<(: e R R _ ,t*1*+7/:'*\6//71*77*68 ,t*1*+7/;6/91*77*68I*1*7+\/7@A'&7 :*/7<(:7-:= R /7[*+B*9!9c&[*6/ $ 9=  9=e u R e 9=  9= u 32 9=  9= u e e 9=  9= u e 9=  9= u 9=  9= u  e 9=  9= u 9=  9= u P Q , e 9=  9= u 9=  9= u P Q , P*9 " Z=QR e 9=  9= u 9= 9= u P Q , =P*9 " Z=Q R e 9=  9= u 9=  9= u P Q , R R P*9 O Q e 9=  9= u 9=  9= u 9P Q , *9 " [...]... Ví dụ 4: Các trờng hợp khác H2C CH2 [ CH2 CH2 S ] n S etylensunfua (thiiran) H2C CH2 [ CH2 CH2 NH ] n NH Một số chú ý: - Xicloankan vòng 3, 4 cạnh không bền về mặt nhiệt động nhng bền về mặt đông học nên không trùng hợp 18 - Các hợp chất không bền về mặt nhiệt động và động học nhng hoàn toàn tinh khiết cũng không trùng hợp đợc Muốn trùng hợp phải có chất hoạt hóa (có vai trò phân cắt một liên kết nào... mở vòng Sau đó lại đóng vòng để giải phóng AO trống mới rồi lại tạo liên kết phối trí mới Có 3 khả năng xảy ra: - Nếu tốc độ tấn công của monome vào AO trống lớn hơn tốc độ chuyển vị trí của gốc polime về vị trí cũ thì thu đợc polime synđiotactic Nếu tốc độ tấn công của monome vào AO trống nhỏ hơn tốc độ chuyển vị trí của gốc polime thì thu đợc polime isotactic - Nếu 2 tốc độ đều không chiếm u thế thì... CH2 CH CH CH2 Na X X 1.4 Trùng hợp điều hòa lập thể: a/ Cấu trúc điều hoà lập thể: Monome của etilen thế CH2=CHX khi tạo polime sẽ tạo thành trung tâm bất đối * CH2 CH X Vì vậy sẽ tạo nên sự khác nhau về cấu hình của cacbon trong mạch polime Mỗi trung tâm bất đối có 1 trong 2 cấu hình là (R) hoặc (S) - Nếu các trung tâm bất đối sắp xếp theo trật tự: RRR hay SSS gọi là polime isotactic H X H X H X... lớn nhng rất không đồng đều, khả năng chế biến polime rất khó khăn nên phơng pháp này hiện nay ít dùng b/ Trùng hợp trong dung dịch Phản ứng đợc tiến hành trong dung môi Polime thu đợc có tính đồng đều về KLPT nhng thấp Có 2 phơng pháp trùng hợp trong dung dịch Trùng hợp thu đợc polime tan hay dung dịch polime Trùng hợp thu đợc polime không tan trong dung môi, tách ra khỏi dung dịch bằng cách lọc hay... Carothers Đối với 1 monome chỉ có 1 nhóm chức (f = 1), phản ứng với nhau một cách hoàn toàn (x = 1) thì P = 2, chứng tỏ chỉ có 2 phân tử phản ứng với nhau nên không tạo đợc polime (Đây chính là cơ sở về điều kiện của monome phải có từ 2 nhóm chức trở lên) Phản ứng giữa 2 monome chứa 2 nhóm chức với nồng độ tơng đơng (f = 2) thì P = 1 1 hay x = 1 Khi đó: 1 x P Nếu P =10 thì x = 0,9 hay 90% Nếu P... khi tăng nhiệt độ Ví dụ: R NH 2 H2N CH COOH R O O NH R 2.2/ Phản ứng trùng ngng không cân bằng: Xảy ra rất nhanh nghĩa là các monome có khả năng phản ứng cao để loại phân tử nhỏ và chuyển dịch cân bằng về phía tạo polime Phả ứng này có thể tổng hợp nhiều polime nh poliamit, polieste, poliete, poliamin, poliuretan, polime phối trí Quan trọng trong loại phản ứng này là trùng ngng giữa 2 tớng lỏng không... Nếu theo kiểu kết hợp , thì phần tử hoạt động ban đầu (ion hoặc gốc) phải CH2 CH CH H2 C CH2 đính vào So sánh cấu tạo của gốc và ion tạo thành A- (I và II) ta thấy rằng nếu kết hợp vào C có lợi hơn về mặt năng lợng Vì ở đây các giá trị và ion ít hoạt động đợc tạo thành do sự liên hợp vòng benzen (TH I) Trong những gốc và ion nhận đợc bằng cách kết hợp vào C không có sự liên hợp với e độc thân của . thực vật là những polymer thiên nhiên. Vào những năm hai mươi của thế kỷ trước, các nhà hóa học biết cách tổng hợp và sản xuất những polymer nhân tạo hay là plastic. Các loại polymer ngày nay. lêi më ®Çu: Polymer, trong từ ngữ thông thường còn được gọi là nhựa, chất dẻo hay plastic. Polymer có tên khoa học là "chất trùng hợp" và. keo dán, bao nhựa, thùng chứa nước, vỏ máy tivi, bàn phiếm máy vi tính v.v Tất cả đều là polymer. Polymer cũng hiện diện trong các áp dụng cho công nghệ xây cất hoặc công nghệ cao, những địa