bài tập polymer có đáp án

BÀI TẬP POLYMER GV:TỐNG THỊ MINH THU SV:PHAN VĂN HÀ Câu 1.Năm ví dụ về polymer a) PVC : Poly(vinyl chloride) b) SB : Styrene-butadiene c) PS: Polystyrene d) PP: Polypropylene e) PPE: Poly(phenylene ether) Năm ví dụ về olygom a. oligomer epoxy b. Polyethylene glycol (PEG) c.oligonucleotide :1 đoạn ngắn các nucleotide d. polyurethane Câu 2.Các cách phân loại polymer Phân loại polymer theo nguồn gốc và 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. Phân loại theo hiệu ứng của polyme với nhiệt độ: - Nhựa nhiệt dẻo: Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm T m thì nó chảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết bằng các liên kết yếu (liên kết hydro, vanderwall). Tính chất cơ học không cao khi so sánh với nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh được nhiều lần, ví dụ như: polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), poly metyl metacrylat (PMMA), poly butadien (PB), poly etylen tere phtalat (PET), … - 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. Một số loại nhựa nhiệt rắn: ure focmadehyt [UF], nhựa epoxy, phenol focmadehyt [PF], nhựa melamin, poly este không no… - Vật liệu đàn hồi (elastome): là loại nhựa có tính đàn hồi như cao su. Phân loại theo thành phần hóa học mạch chính - Polyme mạch cacbon: polymer có mạch chính là các phân tử cacbon liên kết với nhau: PE, PP, PS, PVC, PVAc… - Polyme dị mạch: polymer trong mạch chính ngoài nguyên tố cacbon còn có cac nguyên tố khác như O,N,S… Ví dụ như PET, POE, poly sunfua, poly amit… - Polyme vô cơ như poly dimetyl siloxan, sợi thủy tinh, poly photphat, … Phân loại polymer theo cấu trúc mạch -Polymer mạch thẳng :PE,PVC,PS -Polymer nhánh : +1,3-butadiene, +Glycogen -Polymer dạng lưới : Câu 3:Copolymer: Nhựa ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), Nhựa PET (Polyethylene terephthalate ), nhựa PVB: (Polyvynyl Butyral), nhựa Polyurea, và cuối cùng là nhựa PU (Polyurethane) -Copolymer điều hòa/tiếp cách: có chứa chuỗi kế tiếp nhau của hai đơn vị monomer A và B. Polymer hóa olefin xảy ra theo cơ chế ion có thể thu được copolymer này. Tính chất của copolymer thường khác nhiều so với homopolymer. -Copolymer ngẫu nhiên: Trong copolymer không có trật tự nào của các đơn vị monomer A và B. Các copolymer thường được tạo thành khi các monomer olefin copolymer hóa theo cơ chế gốc tự do. Tính chất của copolymer thường khác nhiều so với homopolymer. -copolymer khối: có chứa khối của một monomer A nối với khối của một monomer B khác. copolymer khối thường được tạo thành do quá trình polymer hóa ion. Khác với các loại copolymer khác, copolymer khối vẫn còn mang nhiều tính chất vật lý của cả hai homopolymer. Một copolymer tam khối quan trọng trong thương mại là SBS (polystyren- polybutadien-polystyren). -Copolymer ghép: thường được tạo thành bằng cách liên kết hai polymer khác nhau: VD: homopolymer A cho phản ứng với homopolymer B. Loại này thường được tạo thành bằng cách cho hỗn hợp hai polymer chịu tác dụng của bức xạ gamma hay tia X hay bằng cách phối trộn cơ học hai homopolymer. Một phương pháp khác điều chế copolymer ghép là polymer hóa monomer B từ các tâm khơi mào dọc theo mạch polymer A. Các copolymer ghép thường có tính chất giống với hai homopolymer. Câu 4.Tình hình phát triển polymer trên thế giới và Việt Nam Ngành công nghiệp nhựa bắt đầu gần nửa thế kỷ trước tại Việt Nam, tuy nhiên, việc sản xuất vẫn còn hạn chế và nhỏ bé cho đến những năm gần đây. Vì vậy, ngành công nghiệp nhựa Việt Nam là coi vẫn còn trong giai đoạn trứng nước nên vẫn phát triển chậm hơn so với các nước khác trong khu vực như Malaysia, Singapore, Thái Lan và Trung Quốc. Để so sánh, sản lượng nhựa được sản xuất của Việt Nam bằng bình quân đầu người là 25 kg nhựa / người vào năm 2005, và dự kiến sẽ tăng đến 40 kg / đầu người vào năm 2010. Mặc dù đây là một sự gia tăng nhanh chóng, sản lượng nhựa được sản suất bình quân đầu người của Malaysia năm 1999 đã được 49kg, gấp năm lần so với con số này của Việt Nam trong cùng một năm (9.4kg). Sản lượng của Singapore sản xuất ra tính trên đầu người trong cùng một năm là gấp 10 lần và Thái Lan gấp ba lần, thậm chí Indonesia gấp hai lần. Hiện nay, có khoảng 2700 công ty nhựa tại Việt Nam, 80% trong số đó là là cỡ trung bình và tư nhân. Chỉ có 6% là nhà nước, nhưng họ chiếm khoảng 20% tổng số vốn đầu tư vào ngành công nghiệp này. Nhưng cũng là đối thủ cạnh tranh đối với tư nhân. Phần còn lại là doanh nghiệp đầu tư nước ngoài chiếm khoảng 35%. Mặc dù là những doanh nghiệp nhỏ so với các đối thủ Trung Quốc, Thái Lan và Malaysia, nhưng ngành nhựa là một ngành công nghiệp tăng trưởng nhanh tại Việt Nam, với tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 30 %/năm . Sự tăng trưởng này đã làm cho chất dẻo một nguồn thu xuất khẩu lớn cho đất nước. Trong năm 2005, đứng thứ ba sau than đá và gạo là ngành phát triển nhanh nhất bất chấp sự gia tăng nhanh chóng của dầu mỏ và các ngành mũi nhọn khác đồng thời gây ra bước nhảy vọt lớn trong thị trường nhựa. Sự tăng trưởng này đã được lưu ý đặc biệt bởi đối thủ cạnh tranh khu vực như Malaysia đã phản ứng bằng cách đầu tư để cố gắng phát triển thị trường mới. Ví dụ về điều này là Poly Tower Ventures Bhd, và Tong Guan Industries Berhad đầu tư mở cả hai nhà máy tại Việt Nam, để đạt được cả hai chia sẻ thị trường địa phương và để có thể nhận đơn đặt hàng nhiều hơn từ EU và Mỹ. Ngành công nghiệp nhựa tại Việt Nam tập trung vào thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận và thành phố như Bình Dương, Đồng Nai, Long An, và Bà Rịa Vũng Tàu thu hút được 80 phần trăm tổng vốn đầu tư trong ngành công nghiệp nhựa Việt Nam, chiếm 80 phần trăm của tổng sản phẩm nhựa. Thành phố Hồ Chí Minh cũng là nguồn cung cấp centerfor sản xuất, dây chuyền cung ứng hỗ trợ, phát triển kỹ thuật, phân phối và giao dịch quốc tế của ngành công nghiệp tại Việt Nam. Ngành công nghiệp nhựa quốc gia sản xuất hầu như tất cả những gì thị trường tiêu thụ trong nước và sản xuất hiện nhiều hơn theo định hướng đối với mặt hàng trong nước và đóng gói vis-à-vis xuất khẩu. Thị trường nội địa của Việt Nam đang thay đổi và ngày càng có nhiều nhu cầu về công nghệ cao các sản phẩm nhựa cao. Năm 2004, các sản phẩm nhựa Việt Nam được sản xuất với hạt nhựa chính hãng. Kể từ đó, để phù hợp với nhu cầu ngày càng tăng, chính phủ đã cho phép nhập khẩu phế liệu nhựa rẻ hơn: Việt Nam là châu Á nhập khẩu lớn thứ hai của vật liệu nhựa. Chính vì thế giá nguyên liệu nhựa đã tăng mạnh gần đây. Ngành công nghiệp nhựa tại Việt Nam có xu hướng thu hút được rất nhiều lao động. Một cuộc khảo sát năm 2004 cho thấy rằng 70% lực lượng lao động trong ngành công nghiệp nhựa Việt Nam là không có tay nghề, bảy lần cao hơn mức trung bình kết hợp của các ngành khác. Hầu hết các công ty nhựa sử dụng từ 10 đến 50 người. Tiền lương hàng tháng trung bình cho một ngành công nghiệp nhựa nhân viên chỉ là dưới 2 triệu đồng, với một mức độ lớn của sự biến đổi tuỳ thuộc vào việc công ty là nước ngoài hoặc địa phương sở hữu và phụ thuộc vào vị trí của các cơ sở nhà máy. Ngành công nghiệp này cũng được đặc trưng bởi theo vốn và thiếu công nghệ. Phần lớn các thiết bị sử dụng trong các doanh nghiệp nhựa Việt Nam là ngoài trang thiết bị nhập khẩu từ Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan. Hầu hết các thiết bị sản xuất trong ngành công nghiệp nhựa được nhập khẩu. Các sản phẩm nhựa Công nghiệp Việt Nam phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu. Hiện nay ngành công nghiệp nhựa Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 1,5-2.000.000 tấn nguyên liệu hàng năm, cộng với hàng trăm hóa chất phụ trợ được sử dụng trong ngành công nghiệp nhựa. Nguyên liệu trong nước chỉ đáp ứng 30 phần trăm nhu cầu của các nước. Năm 2004 Việt Nam đã được thứ hai của châu Á lớn nhất nhập khẩu nguyên liệu nhựa. Chính phủ Việt Nam đang nỗ lực để thúc đẩy thay thế nhập khẩu bằng cách giúp đỡ để tài trợ cho các cơ sở trong nước sản xuất nhiều nhưng chính phủ dự báo rằng Việt Nam vẫn phải nhập khẩu khoảng một nửa số nhựa cần thiết sau khi các cơ sở này sản xuất được hoàn thành trong năm 2010. Những nguyên liệu mà Việt Nam phụ thuộc vào là polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride E (PVCE) và styrene polyvinyl (PS) được nhập khẩu từ nước ngoài. Việt Nam ít phụ thuộc vào nhập khẩu sản phẩm polypropylene hướng B (BOPP), polyvinyl chloride S (PVC) và dioctyl phthalate (DOP) nhựa là số ngày càng tăng của này đang được sản xuất trong nước – nguồn cung vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu. Các nhà xuất khẩu nhựa lớn đối với Việt Nam là nước trong khu vực như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan. Trong năm 2005, Việt Nam nhập khẩu 1.147 tấn cả nguyên liệu và thành phẩm. Giá trị nhập khẩu nhựa là $ 1.426 triệu đồng, bằng bốn lần giá trị xuất khẩu là $ 350 trong năm 2005. Năm 2004, Việt Nam xuất khẩu chỉ có 10 phần trăm tổng sản lượng, 90 tức là phần trăm cho nhu cầu trong nước (VPA). Sản phẩm nhựa của VN đã được chuyển đến nhiều nước như Campuchia, Lào, Ấn Độ, Sri Lanka, Nhật Bản, Trung Quốc, EU, Đài Loan và Mỹ. Cơ hội đầu tư tồn tại trong lĩnh vực đóng gói, máy móc sản xuất nhựa, nhựa plastic và chất thải sản xuất nhựa tái chế các phân ngành.Các nguồn thông tin bổ sung bên cạnh Runckel & Associates, đã thực hiện rất nhiều dự án trong lĩnh vực này, là phần của Đại sứ quán thương mại hoặc miền Nam Việt Nam Hiệp hội Nhựa (VSPA), người Việt Nam Hiệp hội Nhựa (VPA) và Liên đoàn các nước ASEAN của Nhựa Industries (AFPI ). VSPA và VPA là hai tổ chức công nghiệp lớn nhất Việt Nam. VSPA có hơn 800 công ty thành viên . VPMA là một tổ chức phi chính phủ với gần 500 thành viên vào năm 2006. AFPI là tổ chức lớn nhất ngành công nghiệp khu vực cho ngành công nghiệp nhựa. Các con số dưới đây cho thấy việc xử lý nhu cầu tăng trưởng polymer của Việt Nam so với các nước ASEAN từ 1999 – 2004 (triệu tấn). Nhu cầu gia công polymer của Việt Nam tăng trưởng nhanh chóng và đứng thứ ba sau Thái Lan và Indonesia. Câu 5:Các phương pháp xác định khối lượng phân tử a. Phương pháp đo độ nhớt  Dựa vào độ nhớt tự do giữa độ nhớt của dung dịch polyme và độ nhớt của dung môi, kết hợp với việc sử dụng phương trình Einstein để xác định khối lượng phân tử polyme.  Phương pháp này chỉ áp dụng tốt cho những polyme có kết khối có hình dạng cầu,với các polyme thẳng mạch mạch dài phương pháp này không còn đúng nữa b.Phương pháp đo áp suất thẩm thấu :  Dựa trên sự sai khác giữa dung dịch polyme so với định luật Van Hoff, vì vậy có thể xác định khối lượng phân tử polyme.  Phương pháp đo áp suất thẩm thấu chỉ áp dụng cho những phân tử có khối lượng phân tử trong khoảng 3000-500.000 vì những phân tử lớn sẽ không thể khếch tán qua màng bán thẩm,còn những phân tử nhỏ lại dễ lọt qua màng. c. Phương pháp tán sắc ánh sáng  Khi ta chiếu một tia ánh sáng thích hợp lên một dung dịch polyme đồng nhất thì cường độ ánh sáng sẽ bị hấp thu nhiều hay ít tùy thuộc khối lượng phân tử polyme, đồng thời sóng phản xạ thu được cũng khác đi tù đó ta xác định được khối lượng phân tử polyme.  Phương pháp nà chỉ áp dụng cho nhưng polyme có khối lượng phân tử trung bình. d. Phương pháp hóa học  Xác định bằng cách đo nồng độ nhóm chức ở cuối mạch.  Không thể sử dụng phương pháp này khi khối lượng phân tử polyme lớn, đặc biệt không còn đúng với các polyme có phân tử lượng lớn hơn 25.000-30.000 e. Phương pháp khuếch tán f. Phương pháp ly tâm siêu tốc  Sử dụng máy ly tâm siêu tốc để làm thay đổi quán tính của dung dịch polyme,sau đó dựa trên tốc độ lắng khác nhau của các phân tử mà xác định được công thức phân tử của polyme.  Phương pháp này giúp ta xác định được các polyme có khối lượng phân tử lớn tứ 50 đến 50.10 7 với độ chính xác cao. g. Phương pháp sắc kí gel  Cho dung dịch polyme qua cột sắc kí thích hợp có thành phần là silicagel, tại đây các phân tử polyme đươc chia tách ra lấn lượt từ đó xác định được khối lượng polyme.  Phương pháp này áp dụng tốt đối với các polyme có khối lượng phân tử nhỏ Câu 6. Nguyên tắc của phương pháp xác định nhiệt hoá thủy tinh Nguyên tắc phương pháp cơ nhiệt xác định nhiệt độ hóa thủy tinh được trình bày như sau: Dựa trên việc xác định sự phụ thuộc biến dạng mẫu polyme dưới tác dụng cơ nhiệt. Sử dụng cân Cargin-Sokolova để vễ đương cong cơ nhiệt. Từ đồ thị đường cong cơ nhiệt ta suy ra được nhiệt độ hóa thủy tinh. Câu 7. Câu 8. Bản chất của quá trình kết tinh polyme là : Sự tạo thành một trật tự xác định cả trong việc cả trong việc sắp xếp các đại phân tử lẫn trong các mắt xích tạo thành khi giảm nhiệt độ đến nhiệt độ kết tinh. . tán qua màng bán thẩm,còn những phân tử nhỏ lại dễ lọt qua màng. c. Phương pháp tán sắc ánh sáng  Khi ta chiếu một tia ánh sáng thích hợp lên một dung dịch polyme đồng nhất thì cường độ ánh. homopolymer. Một phương pháp khác điều chế copolymer ghép là polymer hóa monomer B từ các tâm khơi mào dọc theo mạch polymer A. Các copolymer ghép thường có tính chất giống với hai homopolymer. Câu. nhiều so với homopolymer. -Copolymer ngẫu nhiên: Trong copolymer không có trật tự nào của các đơn vị monomer A và B. Các copolymer thường được tạo thành khi các monomer olefin copolymer hóa theo