PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG, ĐỒNG TRÙNG HỢP

3/11/2018 HÓA HỌC POLYMER GV: TS Cao Xuân Thắng E-mail: xtcao112@gmail.com NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Những khái niệm polymer Chương 2: Phản ứng trùng hợp polymer Chương 3: Phản ứng đồng trùng hợp Chương 4: Phản ứng trùng ngưng (trùng hợp bậc) Chương 5: Phản ứng chuyển hóa hóa học polymer Chương 6: Dung dịch polymer tính chất lý polymer 3/11/2018 Chương Phản ứng trùng ngưng (condensation polymerization) 4.1 4.2 Khái niệm trùng ngưng Đặc điểm phản ứng trùng ngưng Chapter 4.3 4.4 Phân loại phản ứng trùng ngưng Các phương pháp trùng ngưng 3/11/2018 4.1 Khái niệm trùng ngưng Phản ứng trùng ngưng phản ứng tổng hợp polymer mà sở phát triển mạch phản ứng hóa học nhóm chức mang hai đầu mạch Có thể có khơng có sản phẩm phụ (hợp chất thấp phân tử) Chất ban đầu có nhóm chức gọi monomer cần phải có hai nhóm chức khác có khả phản ứng 3/11/2018 qPhản ứng sinh sản phẩm phụ (byproduct) - Phản ứng tạo polyester byproduct 3/11/2018 - Phản ứng tạo polyamide byproduct 10 3/11/2018 qPhản ứng không sinh sản phẩm phụ Phản ứng Rượu Isocyanate → polyurethane qPhản ứng tổng hợp từ kết hợp gốc tự CH3 HC CH3 +R CH CH3 Truyền mạch CH3 CH3 HC C CH3 CH3 + RH CH3 Tái hợp CH3 CH3 C C CH3 CH3 CH3 HC n CH3 CH CH3 CH3 C CH C CH CH3 CH3 3/11/2018 4.2 Đặc điểm phản ứng trùng ngưng Phản ứng trùng ngưng lớn mạch tương tác monomer với polymer đại mạch phân tử với → polymer thu có độ đa phân tán cao Nếu monomer có nhiều hai chức điều kiện phản ứng mà sản phẩm thu polymer phân nhánh khâu mạch Phản ứng trùng ngưng dừng nhóm chức phản ứng hết 3/11/2018 4.3 Phân loại phản ứng trùng ngưng Trùng ngưng hai chiều (các monomer tham gia phản ứng có hai nhóm chức khác nhau) Trùng ngưng chiều (các monomer chứa ba nhóm chức) Trùng ngưng đồng thể trùng ngưng dị thể (hai loại monomer khơng hịa tan vào 15 Phản ứng gel hóa vKhi polymer có độ chức lớn phản ứng xảy theo chiều gọi phản ứng gel hóa vPhản ứng gel hóa làm tăng độ nhớt polymer nhanh đồng thời lượng nhiệt sinh lớn vThực nghiệm thường xác định thời gian gel hóa phản ứng thơng qua độ nhớt polymer nhiệt độ hỗn hợp phản ứng 16 3/11/2018 Phản ứng khâu mạch vPhản ứng tạo thành liên kết cầu hóa học hay cịn gọi liên kết ngang mạch phân tử polymer phản ứng khâu mạch v Phản ứng cho polymer có mạng lưới khơng gian vCác phản ứng xảy trình trùng hợp hay trùng ngưng gia công sản phẩm vPhản ứng khâu mạch công nghệ cao su gọi phản ứng lưu hố, cịn cơng nghệ chất dẻo gọi phản ứng đóng rắn chất dẻo => trình phản ứng khâu mạch hay phản ứng tạo thành polymer ba chiều 18 3/11/2018 Tính độ chức trung bình polymer “Độ chức trung bình của hệ phản ứng (gồm hay nhiều loại polymer) số lượng trung bình nhóm chức hoạt động đơn vị monomer”  ni fi f   ni ni : số monomer có hệ phản ứng fi: số chức monomer Ví dụ: hỗn hợp phản ứng gồm monomer chức 12 monomer chức (3 x 8)  (2 x 12) f  2,4  12 Độ chuyển hóa Độ chuyển hóa hóa học tỷ lệ lượng nhóm chức phản ứng tổng số nhóm chức có hệ thời điểm Ký hiệu: p Xét hệ phản ứng có độ chức trung bình > f 2 10 3/11/2018 p 2[n0  n] n0 f p 2 n    f  no  no: số phân tử ban đầu trước phản ứng (số lượng monomer) n: số phân tử thời điểm t (bao gồm monomer polymer) Ở thời điểm t = số chức có hệ là: no f = No 21  Thời điểm đầu phản ứng t =  n = no  p=0 Thời điểm cuối phản ứng t = ∞ n