Tìm hiểu về polyme và các loại polime

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 11 Thành viên nhóm 11 Lý Nguyễn Minh Châu Lê Thị Vân Anh Nguyễn Ngọc Linh 11.1 GIỚI THIỆU Polyme hợp chất cao phân tử (hợp chất có khối lượng phân tử lớn cấu trúc chúng có lặp lặp lại nhiều lần mắt xích bản) Ví dụ: protein hay DNA * Các phân tử tương tự có khối lượng thấp gọi oligomer Plastic: vật liệu ( thiên nhiên nhân tạo) có thành phần cao phân tử polyme có khả bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp suất giữ biến dạng tác dụng 11.2 KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ Thông thường số lượng monome phân tử polymer thay đổi đáng kể, phạm vi cho việc chế tạo chất dẻo nói chung từ 103 106 đơn vị phân tử Khối lượng phân tử polyme: M = n.m Trong M: khối lượng phân tử polyme m: khối lượng đơn vị monome n: hệ số trùng hợp hệ số trùng ngưng 11.2 KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ *Trong khoa học nghiên cứu polyme, người ta thường sử dụng 02 khái niệm khác khối lượng phân tử: + Khối lượng phân tử trung bình số (the number average molecular mass) 11.3 COPOLYME Copolyme polyme tạo thành từ hai hay nhiều monome khác Rất nhiều polyme tổng hipwj có giá trị thương mại như: ABS cao su, Buna-S… -Sự xếp monome mạch copolyme phụ thuộc vào phương pháp chế tổng hợp Có thể chia thành loại sau Trong trường hợp copolyme có chứa loại mắc xích khác 11.4 PHÂN LOẠI POLYME a) Theo nguồn gốc: • • • Polime tổng hợp (do người tổng hợp) polietilen, loại tơ nilon, nhựa phenol-fomandehit,… Polime thiên nhiên (có sẵn tự nhiên) tinh bột, tơ tằm, cao su… Polime bán tổng hợp hay polime nhân tạo (từ polime thiên nhiên chế biến phương pháp hóa học) tơ visco, tơ axetat, … b) Theo cách tổng hợp:   Polime trùng hợp: Tổng hợp phản ứng trùng hợp như: polietilen, poli(vinyl clorua),… Polime trùng ngưng: Tổng hợp phản ứng trùng ngưng như: nilon-6, nhựa phenol-fomandehit,… 11.5 POLYME VINYL Các polyme vinyl liệt kê Bảng *Polyme vinyl: polyme có chứa gốc vinyl CH2=CH-, gồm loạt monome có chung công thức CH2═CHX 11.5.5 Polystyrene  Polystyrene (PS) tạo thành từ trùng hợp styrene (C6H5-CH═CH2), gọi vinylbenzene    PS cứng, suốt, không mùi, không vị Khi cháy có nhiều khói, dễ gia công PS có tính điện môi tốt, bền với nhiều hóa chất sử dụng, chịu nước tốt  o Dưới 100 C, nguyên liệu PS đóng rắn lại giống thủy tinh PS không phân vòng benzen tham gia phản ứng sunfo hóa, nitro hóa… dùng để sản xuất nhựa trao đổi ion 10 11.5.8 Polyvinyl Acetate, Polyvinyl Alcohol Polyvinyl Alcohol – PVA, tổng hợp từ Polyvinyl acetate hóa chất Polyvinyl Alcohol không tồn tại, sau tạo Polyvinyl Alcohol chuyển hóa dạng đồng phân bền acetandehyde  Polyvinyl Alcohol sử dụng phổ biến công nghiệp dệt, hồ vải, sản xuất giấy, chế biến gỗ, chất cầm màu tạm thời cho gốm sứ, keo cho xốp, keo cho bao bì, hồ giấy, làm chất dính 13 11.5.9 Polytetrafluoroethylene Teflon Teflon hay Polytetrafluoroethylene  là polymer có công thức hoá học là (CF2-CF2)n Roy J, Plunkett tìm thử dung tetrafloetilen làm khí sinh hàn cho máy lạnh Ông mở van bình thép chứa khí nén không thấy có khí thoát ra, cân lại khối lượng bình không đổi  cưa đôi bình théplớp polyme bám chặt phía thành bình, hơ nóng không chảy, trơ với hoá chất mà ông thử teflon 14 11.6 Polymer ngưng tụ Nylon phân loại polymer polyamide tạo 11.6.1 Nylon ngưng tụ axit dicarboxylic diamine Nhựa nylon sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp ô tô đặc biệt khoang động Với đặc điểm như: cấu trúc phân tử nhỏ gọn, kháng ánh sáng mặt trời tốt, điểm nóng chảy cao (256 ° C / 492,8 ° F), chịu mài mòn tốt Nylon 6,6 có tính thương mại phổ biến 15 11.6.2 Polyester Polyester hình thành từ phản ứng hóa học rượu axit Hiện người ta sử dụng nguồn Polyester từ chai nhựa PET phế liệu thông qua trình tái chế Sợi Polyester có độ bền học cao, khả đàn hồi lớn, bị nhàu, khả bền nhiệt vượt xa loại sợi khác Tương đối bền với axit, bền với acetol, benzen 16 11.6.3 Polycarbonates Epoxides Polycarbonates tạo ngưng tụ rượu axit Polycacbonat bền chịu lực cao, đố chống trầy xước lại kém, độ truyền sáng tốt loại kính khác được sử dụng rộng rãi ngành vật liệu 17 Nhựa epoxy sản phẩm ngưng tụ epiclohydrin với ancol đa chức hay phenol đa chức, nhựa có khối lượng phân tử caolớp phủ, có lĩnh vực khác keo dán, composite, vật liệu cách điện 18   11.7 Thermosetting Polymers 11.7.1 Phenol Formaldehyde (Bakelite)      Ngành nhựa công nghiệp được phát triển đầu tiên bởi  Baekeland vào năm 1907 và được gọi là Bakelite. Nó được tạo bởi  phản ứng của phenol và formaldehyde  Đường gờ  mịn màng, giữ được hình dạng và có khả năng chịu  nhiệt, không bị trầy xước, và dung môi phá hoại, có khả năng  chống điện 19 11.7.2 Urea Formaldehyde o Nhựa Urea Formaldehyde tổng hợp từ hai nguyên liệu ure (NH2CONH2) formaldehyde (HCHO) o Có đặc tính độ bám dính tốt, giá thành rẻ, dễ sử dụng bền với nước Được sử dụng ngành gỗ ván nhân tạo 20 11.7.3 Polyurethane Nó điều chế phản ứng disocyanate (OCNRNCO) với diol (HOR0OH) R toluene  Có tính: độ bền, độ cứng cao; mô-đun đàn hồi cao, tính kháng mài mòn, tính uốn dẻo tính kháng với nhiều hóa chất Tuy nhiên liên kết lý-hóa bị bẻ gãy tương đối dễ dàng nhiệt độ cao 21 11.8 Elastomers(đàn hồi) Chất dẻo linh hoạt polymer nhiệt độ phòng phân loại chất đàn hồi cao su  Các polyme dựa isoprene monomer CH2 ¼ C — CH ¼ CH2 CH3 Mặc dù ổn định nhiệt độ cao, fluorocarbon cho thấy hạn chế linh hoạt nhiệt độ thấp  Cao su silicone làm từ dimethyldichlorosilane theo hình thức thủy phân, gel, cao su 22 11.9 Elastomers(đàn hồi) 23 11.10 Mechanical Strength of Plastic(Sức mạnh khí nhựa) • Các tính chất học vật liệu thường nghiên cứu phương tiện máy thí nghiệm độ bền kéo hay lực kế • Kích thước hình dạng hạt phụ có ảnh hưởng đến hiệu 24 11.11 Sự cháy polymer Polymer cháy có mặt thành phần: nhiệt, nhiên liệu ôxi Nhiệt làm xuất khí dễ cháy (nhiên liệu) bề mặt polymer thông qua việc giảm cấp polymer Khi tỉ lệ pha khí oxigen khí đạt tới giá trị thích hợp,polyme bắt cháy 25 11.11 Sự cháy polymer Những polymer có gốc styrene gặp nhiệt nóng chảy, đề polymer hóa tạo monomer, dimer, trimer dễ bay Chất chống cháy hoạt động pha khí ngăn cản hoạt động hóa học tạo cháy Cụ thể, trình cháy, phần polymer tương tác với oxi chất nhạy phản ứng tạo gốc tự Oxi, hydroxy, Hydro Những phụ gia có chứa halogen photpho tác dụng với gốc tự để tạo chất hoạt động góp phần ngăn cản cháy Một số phản ứng tạo gốc tự do: H* + O2 < > O* + HO* O* + H2 < > H* + OH* HO* + CO < > CO2 + H* 26 CẢM ỎN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!!!! 27 www.trungtamtinhoc.edu.vn [...]... các thành phần: nhiệt, nhiên liệu và ôxi Nhiệt làm xuất hiện các khí dễ cháy (nhiên liệu) trên bề mặt polymer thông qua việc giảm cấp của polymer Khi tỉ lệ ở pha khí giữa oxigen và các khí này đạt tới giá trị thích hợp ,polyme sẽ bắt cháy 25 11.11 Sự cháy của polymer Những polymer có gốc styrene khi gặp nhiệt sẽ nóng chảy, đề polymer hóa tạo ra những monomer, dimer, và trimer dễ bay hơi Chất chống... trimer dễ bay hơi Chất chống cháy hoạt động trên pha khí sẽ ngăn cản các hoạt động hóa học tạo ra sự cháy Cụ thể, trong quá trình cháy, các phần polymer tương tác với oxi và các chất nhạy phản ứng tạo ra các gốc tự do của Oxi, hydroxy, và Hydro Những phụ gia có chứa halogen và photpho có thể tác dụng với các gốc tự do này để tạo ra các chất ít hoạt động góp phần ngăn cản sự cháy Một số phản ứng tạo... tính kháng mài mòn, tính uốn dẻo và tính kháng với nhiều hóa chất Tuy nhiên các liên kết lý-hóa của nó bị bẻ gãy tương đối dễ dàng ở nhiệt độ cao 21 11.8 Elastomers(đàn hồi) Chất dẻo linh hoạt bằng polymer dưới nhiệt độ phòng được phân loại như là chất đàn hồi hoặc cao su  Các polyme được dựa trên isoprene monomer CH2 ¼ C — CH ¼ CH2 CH3 Mặc dù ổn định ở nhiệt độ cao, các fluorocarbon cho thấy hạn chế... thủy phân, gel, và cao su 22 11.9 Elastomers(đàn hồi) 23 11.10 Mechanical Strength of Plastic(Sức mạnh cơ khí của nhựa) • Các tính chất cơ học của vật liệu thường được nghiên cứu bằng phương tiện của máy thí nghiệm độ bền kéo hay lực kế • Kích thước và hình dạng của các hạt phụ cũng có ảnh hưởng đến hiệu quả của nó 24 11.11 Sự cháy của polymer Polymer cháy được là do sự có mặt của các thành phần: nhiệt,... học giữa rượu và axit Hiện nay người ta sử dụng nguồn Polyester từ chai nhựa PET phế liệu thông qua quá trình tái chế Sợi Polyester có độ bền cơ học cao, khả năng đàn hồi lớn, ít bị nhàu, khả năng bền nhiệt vượt xa các loại sợi khác Tương đối bền với axit, bền với acetol, benzen 16 11.6.3 Polycarbonates và Epoxides Polycarbonates được tạo ra khi ngưng tụ rượu và axit Polycacbonat rất bền và chịu lực...     Ngành nhựa công nghiệp được phát triển đầu tiên bởi  Baekeland vào năm 1907 và được gọi là Bakelite. Nó được tạo bởi  phản ứng của phenol và formaldehyde  Đường gờ  mịn màng, giữ được hình dạng và có khả năng chịu  nhiệt, không bị trầy xước, và dung môi phá hoại, có khả năng  chống điện 19 11.7.2 Urea Formaldehyde o Nhựa Urea Formaldehyde được tổng hợp từ hai nguyên liệu là ure (NH2CONH2) và formaldehyde (HCHO) o Có đặc tính... ion kim loại và trợ các vật liệu hấp thụ, có nhiệt độ ổn định, độ bền cao PAN là một polymer quan trọng trong công nghệ cao PAN được sử dụng như là tiền thân cho 90% sản lượng sợi cacbon 11 11.5.7 Polymethyl Methacrylate PMMA là chất dẻo đi từ dẫn xuất của axit meta acrylic Tính chất quan trọng nhất của poly metyl acrilat là trong suốt, không màu, đồng thời bền vững trước tác dụng của thời tiết và khí... đố chống trầy xước lại kém, độ truyền sáng tốt hơn các loại kính khác được sử dụng rộng rãi trong ngành vật liệu 17 Nhựa epoxy là sản phẩm ngưng tụ của epiclohydrin với ancol đa chức hay phenol đa chức, nhựa có khối lượng phân tử rất caolớp phủ, ngoài ra còn có các lĩnh vực khác như keo dán, composite, vật liệu cách điện 18   11.7 Thermosetting Polymers 11.7.1 Phenol Formaldehyde (Bakelite)      Ngành nhựa công nghiệp được phát triển đầu tiên bởi ... một polymer có công thức hoá học là (CF2-CF2)n được Roy J, Plunkett tìm ra khi thử dung tetrafloetilen làm khí sinh hàn cho máy lạnh Ông mở van một bình thép chứa khí nén không thấy có khí thoát ra, cân lại khối lượng bình không đổi  cưa đôi bình théplớp polyme bám chặt phía trong thành bình, hơ nóng không chảy, trơ với mọi hoá chất mà ông thử teflon 14 11.6 Polymer ngưng tụ Nylon được phân loại. .. théplớp polyme bám chặt phía trong thành bình, hơ nóng không chảy, trơ với mọi hoá chất mà ông thử teflon 14 11.6 Polymer ngưng tụ Nylon được phân loại là một polymer polyamide được tạo bởi 11.6.1 Nylon sự ngưng tụ của một axit dicarboxylic và một diamine Nhựa nylon được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô đặc biệt là trong khoang động cơ Với những đặc điểm như: cấu trúc phân tử nhỏ gọn, ... Có thể chia thành loại sau Trong trường hợp copolyme có chứa loại mắc xích khác 11.4 PHÂN LOẠI POLYME a) Theo nguồn gốc: • • • Polime tổng hợp (do người tổng hợp) polietilen, loại tơ nilon, nhựa... 11.3 COPOLYME Copolyme polyme tạo thành từ hai hay nhiều monome khác Rất nhiều polyme tổng hipwj có giá trị thương mại như: ABS cao su, Buna-S… -Sự xếp monome mạch copolyme phụ thuộc vào phương... polymer thông qua việc giảm cấp polymer Khi tỉ lệ pha khí oxigen khí đạt tới giá trị thích hợp ,polyme bắt cháy 25 11.11 Sự cháy polymer Những polymer có gốc styrene gặp nhiệt nóng chảy, đề polymer