Hóa học Polyme-part 3 pptx

1 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp 2.1.3.1 Trùng hp khi monome + Cht khi mào (bc x) polyme •u im: • Polyme có tinh khit cao • Trong dây chuyn phn ng không có công on tách polyme và x lý nc thi • Nhc m: • Khó thoát nhit phn ng  khóiu chnh vn tc quá trình phn ng và s phân b khi lng phân t a polyme Trong quá trình trùng hp styren và metylmetacrylat, s thoát nhit c thc hin qua 2 giai on: • Giai on u: trùng hp khi c tin hành iu kin thng (80 0 C)n mc  chuyn hoá thành polyme 20 – 40% (sn phm  ng dung dch – polyme tan trong monome) •i vi trng hp styren, giai on 2c tin hành liên c trong tháp hình tr i nhit  tng dn t trên xung i. Polyme c ly ra  c  chuyn hoá 98 – 100% •i vi trng hp metylmetacrylat, dung dch polyme c rót vào khuôn và nâng dn nhit  lên. Quá trình trùng hp kt thúc trong các khuôn ã c nh hình sn phm Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 2 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp 2.1.3.2 Trùng hp dung dch monome + Cht khi mào Polyme (tan hoc không tan trong dung môi Dung môi • Trùng hp trong dung dch khc phc nhiu nhc m ca trùng hp khi: quá nhit cc b, gim vn tc phn ng • Tuy nhiên s có mt ca dung môi li dn n nhng vn  khác: gim  trùng hp, yêu cu  tinh khit ca dung môi cao • Phng pháp này thng c dùng nu s ng polyme di ng dung dch • Dùng trong phòng thí nghim  nghiên cu qui lut trùng hp c. 2.1.3.3 Trùng hp huyn phù monome Cht khi mào (tan trong monome) + c Polyme (t ta dng t) Monome: styren,metylmetacrylat, vinylclorua, vinyl axetat Cht khi mào thng dùng: peroxyt benzoil. • Kích thc ht monome khong 0,1 – 5 mm. • Cht n nh thng là các polyme tan trong nc: carboxylmetyl cenlulo (CMC), metyl cenlulo, polyvinylancol, gelatin. Chúng làm tng  nht ca môi trng và to lp màng mng xung quanh ht monome  : 50/50n 25/75 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 3 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp Ngoài cht n nh hu c, còn có th  ng cht n nh vô c nh: bt talc, bentonit, kaolin, phôtphat canxi, photphat magie. các cht n nh vô c phân tán d dàng cn phi b sung thêm các cht hot ng b t. • Trùng hp huyn phù kt hp c nhng u m ca trùng hp khi và trùng hp dung dch. Tuy nhiên có hn ch: polyme b nhim bn do cht n nh do ó cn qua công n ra và sy. 2.1.3.4 Trùng hp nh tng •Trùng hp nh tng là phng pháp công nghip cc k quan trng, c dùng nhiu  ng hp polyme: styren, butadien, vinylclorua, axetat vinyl, acrylonitril • Trùng hp nh tng cóu im hn trùng hp khi và trùng p huyn phù: • Vn tc trùng hp cao. • Nhit  phn ng thp • Khi lng phân t a polyme cao hn • phân b khi lng phân tng u hn a) Thành phn • Môi trng phân tán: Nc (hay dùng nht) • Monome: chim 30-60% khi lng • Cht nh hoá (2-5% so vi monome) n nh và phân tán monome trong H 2 O • Cht nh hoá thng dùng: mui ca axit béo, mui ca các sunfoaxit, và các cht hot ng b t • Cht nh hoá ít tan trong nc, to thành các mixell. Mt mixell cha hàng chc n hàng trm phân t cht nh hoá Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 4 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp Phn u nc Phn k nc • Cht khi mào: + Là nhng h tan trong nc nh: persunfat natri, persunfat kali, persunfat amoni S O O O O S O O O O S O O O O H 2 O S O OH O O 2 2 + 2OH + H oxy hoá kh: hydroperoxyt cumyl/Fe 2+ C CH 3 C H 3 O OH + Fe 2+ C CH 3 CH 3 O + OH + Fe 3+ • Ngoài ra còn có cht u chnh, cht m  n nh pH a môi trng Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 5 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp • Trong h trùng hp nh tng: nng  mixell khong 10 18 t/ml, trong khi 10 10 -10 11 git monome/ml. Nh vy b t riêng các mixell ln hn nhiu so vi các git monome phân tán trong nc. • Phn ng trùng hp xy ra trong các mixell cha monome: monome t các git l lng trong pha nc khuych tán vào bên trong các mixell, gc khi mào t môi trng nc thâm nhp vào các mixell và khi u quá trình trùng hp. Các mixell tr thành các ht polyme-monome (latex) (polyme trng trong monome). R R H 2 O Cht u chnh Cht nh hoá Cht khi mào Git monome Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 6 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1.3 Các phng pháp tin hành trùng hp Các giai n trùng hp nh tng: 1. Giai n ny mm: Các gc t do len li vào mixell, khi mào quá trình trùng hp. Lng monome tan trong phn u c ca mixell gim dn và monome t các git monome khuych tán vào mixell. Các mixell hot ng tr thành các latex (polyme trng trong monome vi kích thc khong 50nm). Các ht latex thu nhn các phân t cht nh hoá ca các mixell không hot ng và cng nh trên b t các git monome. Vn tc trùng hp tng trong sut giai n vàt n vn tc n nh khi tt c các phân t cht nh hoáã c các ht latex thu nhn và các mixell bin mt. Mc  chuyn hoá khong 2-15% tu thuc vào lng cht nh hoá. 2. Giai n n nh: t thúc giai n ny mm trong h nh tng ch còn các ht latex và các git monome. Ht latex là ni xy ra phn ng trùng hp, còn trong git monome phn ng trùng hp xy ra không áng k. Khi còn các git monome trong h phn ng, nng  monome trong ht latex không thay i khong 50-85%. Trong sut giai n n nh s lng ht latex không thay i. Kích thc ca chúng tng lên 150nm. Mc  chuyn hoá khong 50%. 3. Giai n cn kin monome: kích thc các ht polyme gim do monome ã tham gia vào phn ng trùng hp. Phn ng trùng hp xy ra trong môi trng m c polyme và có th xut hin các phn ng ph (phân nhánh và to liên kt ngang). i vi các monome nh dien liên p, phn ng trùng hp c dng  c  chuyn hoá chng 60% và các tác nhân chuyn mch c b sung  tránh các phn ng ph Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m . amoni S O O O O S O O O O S O O O O H 2 O S O OH O O 2 2 + 2OH + H oxy hoá kh: hydroperoxyt cumyl/Fe 2+ C CH 3 C H 3 O OH + Fe 2+ C CH 3 CH 3 O + OH + Fe 3+ • Ngoài ra còn có cht u chnh, cht m  n nh pH a môi trng Click. NOW! P D F - X C h a n g e w w w . t r a c k e r - s o f t w a r e . c o m 2 Chng 2: CÁC PHNG PHÁP TNG HP POLYME 2.1 .3 Các phng pháp tin hành trùng hp 2.1 .3. 2 Trùng hp dung dch monome + Cht khi mào Polyme (tan hoc không tan. di ng dung dch • Dùng trong phòng thí nghim  nghiên cu qui lut trùng hp c. 2.1 .3. 3 Trùng hp huyn phù monome Cht khi mào (tan trong monome) + c Polyme (t ta dng t) Monome: