1. Chất dẻo
a) Định nghĩa: chất dẻo là những vật liệu polime cú tớnh dẻo, tức là cú khả năng bị biến dạng dưới tỏc dụng bờn ngoài và giữ được biến dạng sau khi ngừng tỏc dụng. dạng dưới tỏc dụng bờn ngoài và giữ được biến dạng sau khi ngừng tỏc dụng.
b) Thành phần:
−Thành phần cơ bản: là 1 polyme nào đú. Vớ dụ thành phần chớnh của ờbụnit là cao su, của xenluloit là xenlulozơ nitrat, của bakelit là phenolfomanđehit.
−Chất hoỏ dẻo: để tăng tớnh dẻo cho polime, hạ nhiệt độ chảy và độ nhớt của polime. Vớ dụ đibutylphtalat,…
−Chất độn: để tiết kiệm nguyờn liệu, tăng cường một số tớnh chất. Vớ dụ amiăng để tăng tớnh chịu nhiệt.
−Chất phụ gia: chất tạo màu, chất chống oxi hoỏ, chất gõy mựi thơm.
c) Ưu điểm của chất dẻo:
− Nhẹ (d = 1,05 ữ 1,5). Cú loại xốp, rất nhẹ.
− Phần lớn bền về mặt cơ học, cú thể thay thế kim loại.
− Nhiều chất dẻo bền về mặt cơ học.
− Cỏch nhiệt, cỏch điện, cỏch õm tốt.
− Nguyờn liệu rẻ.
d) Giới thiệu một số chất dẻo
−Polietilen (P.E) (- CH2 – CH2 -)n: Điều chế từ etilen lấy từ khớ dầu mỏ, khớ thiờn nhiờn, khớ than đỏ.
Là chất rắn, hơi trong, khụng cho nước và khớ thấm qua, cỏch nhiệt, cỏch điện tốt.
Dựng bọc dõy điện, bao gúi, chế tạo búng thỏm khụng, làm thiết bị trong ngành sản xuất hoỏ học, sơn tàu thuỷ.
−Polivinyl clorua (P.V.C)
(- CH2 - CH - )
Cl n
Chất bột vụ định hỡnh, màu trắng, bền với dung dịch axit và kiềm.
Dựng chế da nhõn tạo, vật liệu màng, vật liệu cỏch điện, sơn tổng hợp, ỏo mưa, đĩa hỏt…
(- CH2 - CH - )
OCOCH3n n
Điều chế bằng cỏch : cho axit axetic tỏc dụng với axetilen, rồi đem trựng hợp sản phẩm: Dựng để chế sơn, keo dỏn, da nhõn tạo.
−Polimetyl acrilat (- CH2 - CH - ) OCOCH3 n và polimetyl metacrilat CH3 (- CH2 - CH - ) OCOCH3 n
Điều chế bằng cỏch trựng hợp cỏc este tương ứng. Là những polime rắn, khụng màu, trong suốt.
Polimetyl acrilat dựng để sản xuất cỏc màng, tấm, làm keo dỏn, làm da nhõn tạo Polimetyl metacrilat dựng làm thuỷ tinh hữu cơ.
−Polistiren
(- CH2 - CH - )
C6H5 n
Dựng làm vật liệu cỏch điện. Polistiren dễ pha màu nờn được dựng để sản xuất cỏc đồ dựng dõn dụng như cỳc ỏo, lươc…
−Nhựa bakelit:
Thành phần chớnh là phenolfomanđehit. Dựng làm vật liệu cỏch điện, chi tiết mỏy, đồ dựng gia đỡnh.
−ấbonit: là cao su rắn cú tới 25 - 40% lưu huỳnh. Dựng làm chất cỏch điện.
−Tờflon (- CF2 - CF2)n rất bền nhiệt, khụng chỏy, bền với cỏc hoỏ chất. Dựng trong cụng nghiệp hoỏ chất và kỹ thuật điện.
2. Cao su
Cao su là những vật liệu polime cú tớnh đàn hồi, cú ứng dụng rộng rói trong đời sống và trong kỹ thuật.
a) Cao su thiờn nhiờn: được chế hoỏ từ mủ cõy cao su.
− Thành phần và cấu tạo: là sản phẩm trựng hợp isopren. nCH2 = C - CH = CH2 CH3 (- CH2 - C = CH - CH2 -)n CH3 n từ 2000 đến 15000
− Mạch polime uốn khỳc, cuộn lại như lũ xo, do đú cao su cú tớnh đàn hồi.
Cao su khụng thấm nước, khụng thấm khụng khớ, tan trong xăng, benzen, sunfua cacbon.
−Lưu hoỏ cao su: Chế hoỏ cao su với lưu huỳnh để làm tăng những ưu điểm của cao su như: khụng bị dớnh ở nhiệt độ cao, khụng bị dũn ở nhiệt độ thấp.
Lưu hoỏ núng: Đung núng cao su với lưu huỳnh.
Lưu hoỏ lạnh: Chế hoỏ cao su với dung dịch lưu huỳnh trong CS2.
Khi lưu húa, nối đụi trong cỏc phõn tử cao su mở ra và tạo thành những cầu nối giữa cỏc mạch polime nhờ cỏc nguyờn tử lưu huỳnh, do đú hỡnh thành mạng khụng gian làm cao su bền cơ học hơn, đàn hồi hơn, khú tan trong dung mụi hữu cơ hơn.
- CH2 - C = CH - CH2 - H3C - CH2 - C = CH - CH2 - H3C S S S ... ... ... ... b) Cao su tổng hợp:
−Cao su butađien (hay cao su Buna) (- CH2- CH = CH – CH2 -)n
Là sản phẩm trựng hợp butađien với xỳc tỏc Na.
Cao su butađien kộm đàn hồi so với cao su thiờn nhiờn nhưng chống bào mũn tốt hơn.
−Cao su isopren.
(- CH2 - C = CH - CH2 -)n
CH3
Cú cấu tạo tương tự cao su thiờn nhiờn, là sản phẩm trựng hợp isopren với khoảng 3000.
−Cao su butađien – stiren (Cao su Buna - S)
(- CH2 - CH - CH2 - CH = CH - CH2)n
C6H5
Cú tớnh đàn hồi và độ bền cao:
−Cao su butađien - nitril: sản phẩm trựng hợp butađien và nitril của axit acrilic.
(- CH2 - CH - CH2 - CH = CH - CH2)n
CN
Do cú nhúm C ≡ N nờn cao su này rất bền với dầu, mỡ và cỏc dung mụi khụng cực.
3. Tơ tổng hợpa) Phõn loại tơ: a) Phõn loại tơ:
Tơ được phõn thành:
− Tơ thiờn nhiờn: cú nguồn gốc từ thực vật (bụng, gai, đay…) và từ động vật (len, tơ tằm…)
−Tơ hoỏ học: chia thành 2 loại.
+ Tơ nhõn tạo: thu được từ cỏc sản phẩm polime thiờn nhiờn cú cấu trỳc hỗn độn (chủ yếu là xenlulozơ) và bằng cỏch chế tạo hoỏ học ta thu được tơ.
+ Tơ tổng hợp: thu được từ cỏc polime tổng hợp.
b) Tơ tổng hợp:
−Tơ clorin: là sản phẩm clo hoỏ khụng hoàn toàn polivinyl clorua.
(- CH2 - CH - CH - CH -)n Cl Cl Cl
Hoà tan vào dung mụi axeton sau đú ộp cho dung dịch đi qua lỗ nhỏ vào bể nước, polime kết tủa thành sợi tơ. Tơ clorin dựng để dệt thảm, vải dựng trong y học, kỹ thuõt.
Tơ clorin rất bền về mặt hoỏ học, khụng chỏy nhưng độ bền nhiệt khụng cao.
− Cỏc loại tơ poliamit: là sản phẩm trựng ngưng cỏc aminoaxit hoặc điaxit với điamin. Trong chuỗi polime cú nhiều nhúm amit - HN - CO - :
+ Tơ capron: là sản phẩm trựng hợp của caprolactam ( - HN – (CH2)5 – CO -)n (n > 250) + Tơ enan: là sản phẩm trựng ngưng của axit enantoic
( - HN – (CH2)6 – CO -)n (n > 250)
+ Tơ nilon (hay nilon): là sản phẩm trựng ngưng hai loại monome là hexametylđiamin và axit ađipic
n HOOC – (CH2)4 – COOH + n HN2 – (CH2)6 – NH2 →t0
(- CO – (CH2)4 – CO – HN – (CH2)6 – NH -)n + nH2O Tơ nilon – 6,6
Cỏc tơ poliamit cú tớnh chất gần giống tơ thiờn nhiờn, cú độ dai bền cao, mềm mại, nhưng thường kộm bền với nhiệt và axit, bazơ. Dựng dệt vải, làm lưới đỏnh cỏ, làm chỉ khõu.
−Tơ polieste: chế tạo từ polime loại polieste. Vớ dụ polietylenglicol terephtalat. nHO – (CH2)2- OH + n HOOC – C6H4 – COOH →t0
(- O – (CH2)2 – O - CO – C6H4 - CO)n + nH2O
(tơ lapxan)