- Phạm vi ứng dụng:
1) Tổng hợp polyme đồng nhất lƣu huỳnh
Một trong những polyme đồng nhất thông dụng là lưu huỳnh có cấu tạo cùng loại mạch dạng mắt xích hoặc lớp. Liên kết các phân tử nhỏ để tạo phân tử lớn, là liên kết giữa các nguyên tử lưu huỳnh, dưới dạng liên kết cộng hóa trị tạo mạch uốn khúc hình thành các lớp ( hình??)
Hình 77: Cấu trúc liên kết của polyme đồng nhất lưu huỳnh
Công nghệ chế tạo polyme lưu huỳnh rất đơn giản, dựa vào nhiệt độ để chọn dạng hình thù và độ nhớt cao nhất ở nhiệt độ thích hợp rồi tiến hành phản ứng polyme hóa để nối mạch tạo polyme từ các nguyên tử lưu huỳnh. Phản ứng tạo polyme hóa là phản ứng đa tụ. Trên biểu đồ quan hệ độ nhớt và nhiệt độ của S nóng chảy (hình 78) cho thấy nhiệt độ 165-187ºC độ nhớt tăng đột biến và đạt cực đại ở 187ºC. Sau đó nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm dần do có sự đóng mạch vòng tạo các phân tử có khối lượng nhỏ hơn làm độ nhớt giảm.
Hình 78: Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ
SS S S S S S S S n 1050 Độ nhớt t 0, C Ƞ, Poazơ 181 Nhiệt độ 950
Vì vậy để polyme tạo phân tử lớn, phải chọn vùng nhiệt độ từ 155-187ºC, độ nhớt tăng khoảng 10 lần so với nhiệt chảy lỏng của lưu huỳnh. Khi polyme hóa có phản ứng:
nS8[S8]n Sơ đồ chế tạo polyme đồng nhất [S8]n :
Hình 79: Quá trình tạo polyme S
Khi thăng hoa sẽ được S bột sạch tạp chất. Phần bột S đem nấu chảy cùng phụ gia ở 180ºC rồi đem kết tinh với tốc độ ổn định sẽ được lưu huỳnh ở dạng polyme cấu trúc tinh thể, đem nghiền mịn bột polyme [S8]n để sử dụng cho các mục đích khác nhau.
Biết lưu huỳnh ở dạng polyme vô cơ có thể tồn tại ở dạng lỏng, dạng keo và dạng rắn do biến đổi các cấu trúc bên trong của các mạch monome liên kết thành polyme lưu huỳnh. Dạng lỏng chỉ tồn tại ở nhiệt độ polyme hóa bắt đầu từ 165-187ºC. Khi làm nguội nhanh lưu huỳnh ở trạng thái lỏng và nhiệt độ dưới 165ºC đến nhiệt độ phòng có khả năng tạo polyme lưu huỳnh ở trạng thái dẻo. Khi tăng nhiệt độ lên đến 160ºC độ nhớt của lưu huỳnh tăng đột ngột và giải thích có sự biến chuyển của các vòng S8 trong phân tử mạch rất dài để tạo polyme.