Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận trình bày Polime tan trong nước trên cơ sở nhựa acrylic ứng dụng làm chất tạo đông, nhũ tương, tạo gel và tạo bông. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo
Đề tài POLIME TAN TRONG NƯỚC TRÊN CƠ SỞ NHỰA ACRYLIC ỨNG DỤNG LÀM CHẤT TẠO ĐÔNG, NHŨ TƯƠNG, TẠO GEL VÀ TẠO BÔNG Giảng viên TS Trần Xuân Mậu Học viên thực Hoàng Hải Hậu Ngày 11/04/2017 Mục Lục Giới thiệu chung 1.1 Polyme 1.2 Polyme thiên gì? nhiên 1.3 Polyme tổng hợp Nhựa arcrylic 2.1 Giới thiệu nhựa acrylic 2.2 Tính chất vật lý 2.3 Tính chất hóa học Đặc trưng polyme 3.1 Thành phần đặc tính 3.2 Nguyên nhân sử dụng polime Tổng hợp 4.1 Trùng hợp 4.1.1 Trùng hợp gốc4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốc Ứng dụng Giới thiệu chung 1.1 Polyme gì? - Polyme hợp chất cao phân tử mà phân tử gồm nhiều phần tử nhỏ gọi mắc xích - Polyme tạo thành từ phản ứng trùng hợp trùng ngưng Giới thiệu chung 1.2 Polyme thiên nhiên - Ưu điểm: sẵn có tự nhiên, khơng gây hại với môi trường, độ tinh khiết mặt lập thể cao - Nhược điểm: sản xuất có hạn, khai thác từ thiên nhiên làm cân sinh thái… Giới thiệu chung 1.3 Polyme tổng hợp - Ưu điểm: sản xuất hàng loạt - Nhược điểm: tính đồng mặt lập thể khơng cao, điều kiện máy móc trang thiết bị Nhựa arcrylic 2.1 Giới thiệu nhựa acrylic - Nhựa acrylic hay poli(acrylic axit), ký hiệu PAA - Có cơng thức chung [-CH2CH(COOH)]n - Nó coi poliaxit với mắc xích -CH2-CH(COOH)- - Một số dẫn xuất polyme tan bao gồm poli(acrylic amit), polimaleic, poli(2-aminoetyl acrylat), poli(2-hiđroxipropyl acrylat)… Nhựa arcrylic 2.2 Tính chất vật lý: - Ở điều kiện thường, PAA chất rắn hút ẩm mạnh, giòn khơng màu - PAA hòa tan nước Độ tan PAA khô nước tăng lên nhiệt độ nước tăng Nhựa arcrylic 2.3 Tính chất hóa học: - Trong dung dịch với pH gần trung tính, PAA tồn dạng anion polyme - PAA có khả liên kết với H2O, từ hấp thụ giữ nước, đồng thời làm cho khối lượng phân tử PAA tăng lên so với nguyên chất - Ở nhiệt độ 200 đến 250oC, PAA nước tạo thành anhiđric polyme không tan nước Đặc trưng polyme 3.1 Thành phần đặc tính - Cấu trúc phân tử gồm phần ưa nước kỵ nước + Phần kỵ nước làm ổn định phân tử polyme làm cho polyme có đặc tính chung + Phầncủa ưa polyme nước polyme (COOH) khiến cho polyme có đặc tính khác hẳn polyme thơng thường Đặc trưng polyme 3.1 Thành phần đặc tính - Độ tan nước chất cao, đồng thời khả tạo màng cao - Trong dung dịch, polyme tồn dạng ion mang điện tích phân ly H+, tăng cường khả hấp phụ nước đồng thời hình thành nên màng hợp chất môi trường nước 10 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốc a)Trùng hợp khối - Trùng hợp khối phương pháp tiến hành trùng hợp monome pha ngưng tụ, không dùng dung môi - Chất khơi mào thường sử dụng peoxyt hữu 18 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốchợp huyền phù (trùng hợp giọt) b) Trùng - Cơ chế động học phản ứng trùng hợp huyền phù gần giống trùng hợp khối (các "khối" giọt monomer khuếch tán - Chấtnước) khơi mào sử dụng: peoxyt hữu hợp chất azo diazo tan monome - Kích thước "khối" điều chỉnh cách thay đổi tốc độ khuấy, hàm lượng chất 19 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốchợp kết tủa c)Trùng - Phương pháp sử dụng dung mơi hòa tan monome nước khơng hòa tan polime tạo thành - Đầu tiên hòa tan monome nước dung mơi, sau tiến hành phản ứng với có mặt nước chất hoạt động bề mặt Monome + H2O + HĐBM → polime - Polyme tạo thành không tan dung môi nên lắng xuống - Lọc lấy kết tủa ta thu polyme cần 20 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốchợp dung dịch d)Trùng - Sử dụng monome tan dung mơi, polyme tan không tan - Trường hợp polyme tạo thành tan dung mơi thuận lợi sử dụng dung dịch polyme thu - Nhược điểm: xảy phản ứng chuyển mạch qua dung mơi làm giảm khối lượng phân tử trung bình polyme 21 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốc e)Trùng hợp nhũ tương - Phương pháp sử dụng rộng rãi công nghiệp - Trùng hợp nhũ tương xảy với tốc độ lớn nhiệt độ tương đối thấp, thu polyme có phân tử lượng cao đa phân tán - Hệ nhũ tương thường không bền nên cho thêm vào hệ chất nhũ hóa để tăng cường tạo nhũ tính bền vững nhũ tương 22 Tổng hợp 4.1.2 Các phương pháp tiến hành trùng hợp gốc Nghiên cứu động học trùng hợp nhũ tương cho thấy: - Vai trò chất nhũ hố tăng cường ổn định nhũ tương, ảnh hưởng trực tiếp đến trình trùng hợp mức độ đáng kể, định chế trình trùng hợp - Khi tăng nồng độ chất nhũ hoá, tốc độ trùng hợp tăng lên 23 Ứng dụng 5.1 Chất làm đặc - Chất làm đặc latex: nhiều ứng dụng cần đến trình làm đặc hệ latex polime - Polyme acrylic tan nước chất làm đặc latex hiệu - Khả thay đổi hoạt động làm đặc: điển hình thành phần latex khác đặc biệt chất chất nhũ hóa 24 Ứng dụng 5.1 Chất làm đặc - Sơn latex lĩnh vực phát triển nhanh, điều chỉnh loại sơn để thu độ nhớt mong muốn cần thiết cho ứng dụng phun, lăn quét - Trong dây chuyền làm sợi vải, làm đặc hồ in thường thực với polyme acrylic tan nước để sử dụng làm thành phần chấp vá - Kem đánh hay bọt cạo râu làm đặc polyme Kem làm bền kim loại kiềm muối natri poly(acrylic 25 Ứng dụng 5.2 Chất phân tán - Poly(acrylic axit) số dẫn xuất hoạt động chất phân tán hiệu quả, chủ yếu chất màu hữu - Polyme khối lượng phân tử thấp lựa chọn cho mục đích - Lĩnh vực ứng dụng bao gồm sơn nâng cáo tính đồng độ bền cơng thức, nhờ tương tác polyme với vị trí chất màu hay chất độn phân tán - Poli(acrylic axit) số dẫn xuất sử dụng làm phụ gia cho nước nồi 26 Ứng dụng 5.3 Chất keo tụ - Rất nhiều polyme tan nước hoạt động chất keo tụ cho nhiều loại vật liệu phân tán - Polyme dùng cho ứng dụng bao gồm phân tử cationic, anionic, trung tính tương ứng thu từ monomer đimetylaminoetyl metacrylat, acrylic axit, acrylamit - Xử lý nước: chất keo tụ sử dụng để làm nhiều loại chất lỏng có hạt mịn phân tán làm bẩn chúng 27 Ứng dụng 5.3 Chất keo tụ - Luyện kim: polyme acrylic tan nước dùng để thu hồi quặng từ phân tán nước Ngoài việc làm nước, mục đích q trình luyện kim thu hồi hạt quặng kết tập - Kiểu kết tập nhằm tăng tốc độ sa lắng tốc độ lọc phát triển lĩnh vực khác ngồi luyện kim Ví dụ, trình lọc kết tủa canxi sunfat, tăng tốc độ thấm q trình keo tụ trước với polime acrylic 28 Ứng dụng 5.4 Chất kết dính - Trong số ứng dụng, cần phải tạo độ bền màu cho đồ vật đúc cho chúng giữ độ bền kích thước sau tạo hình điều kiện ướt tới chúng nung hay đóng rắn tới hình dạng cuối - Để thuận tiện, chất kết dính tạm thời sử dụng cho mục đích phải cháy hết q trình nung - Các cơng nghệ cần tới chất kết dính tạm thời kiểu bao gồm sản xuất gốm, tổng hợp amiăng, tạo bánh nghiền thủy tinh 29 Ứng dụng 5.5 Lớp phủ - Hỗn hợp muối poli(acrylic axit) với tinh bột ứng dụng lĩnh vực hồ khả dẻo hóa tinh bột - Đối với nylon loại sợi tổng hợp khác Dacron, dùng poli(acrylic axit) polyme acrylic tan nước phù hợp khác thu hiệu cao nhât 30 Ứng dụng 5.5 Lớp phủ - Sơn: Ngoài ứng dụng làm chất liên kết chất kết dính phân tán tron công nghệ sơn, số polyme acrylic làm chất mang sơn - Giấy: Việc sử dụng poli(acrylic axit) số dẫn xuất làm phụ gia bơi trơn nghiền thực nhằm phân tán nguyên liệu hay tính chất hiệu độ bền khô thành -giấy Mỹ tạo phẩm, polyme acrylic tan nước quan tâm cơng thức làm bóng tóc, phủ lên tóc cho phép tạo kiểu tóc - Tạo màng Việc sử dụng polyacrylic axit làm chất tạo màng định hướng nhiều31 The end Thank you for your attention ^.^ 32 ... nhiều ứng dụng cần đến trình làm đặc hệ latex polime - Polyme acrylic tan nước chất làm đặc latex hiệu - Khả thay đổi hoạt động làm đặc: điển hình thành phần latex khác đặc biệt chất chất nhũ hóa... polyme acrylic tan nước phù hợp khác thu hiệu cao nhât 30 Ứng dụng 5.5 Lớp phủ - Sơn: Ngoài ứng dụng làm chất liên kết chất kết dính phân tán tron cơng nghệ sơn, số polyme acrylic làm chất mang sơn... hấp phụ nước đồng thời hình thành nên màng hợp chất môi trường nước 10 Đặc trưng polyme 3.2 Nguyên nhân sử dụng polime - Các polyme tan sở nhựa acrylic tan nước dạng axit muối tham gia chất hoạt