• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
– Là phản ứng polyme hóa phổ biến nhất
– Gốc tự do là một hợp chất trung gian có
số lẻ electron và không phải là ion tự do
– Phản ứng xảy ra được nhờ một số chất
khơi mào (initiator) gốc tự do. Các phân tử có khả năng phân hủy tạo thành các phân tử có electron không ghép cặp gọi là gốc tự do
– Thông thường có thể kết hợp chất khơi
mào hóa học với tác nhân khơi mào vật l{.
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch gốc tự do:
– Ngưng phản ứng polyme hóa mạch gốc tự do
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch anion:
– Chất khơi mào: bazơ mạnh: n-BuLi, NaNH2, natri naptalenua,, tác chất Grigard và natri
triphenylmetyl
– Tâm hoạt tính: là những anion nên monome vinyl phải có nhóm thế rút electron. Hình dưới biểu thị hoạt tính giảm dần của một số polyme
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch anion:
– Quá trình polyme hóa mạch anion: bắt nguồn từ
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch cation:
– Chất khơi mào: thiếc (IV) clorua, bor triflorua và iod, dẫn xuất hữu cơ kim loại.
– Thường được dùng để polyme hóa styren,
isobutylen, etyl vinyl ete, turpentin (nhựa thông).
– Do các carbation thường đẩy nhau nên không thể
làm tắt mạch phản ứng polyme hóa mạch cation bằng cách kết hợp. Polyme thu được có độ đa
phân tán thấp. Phản ứng truyền mạch cũng khó có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp nên polyme thu được chỉ có mạch thẳng (không có nhánh)
3. Sự polyme hóa
• 3.1. Polyme hóa mạch cation:
3. Sự polyme hóa
• 3.2. Polyme hóa bậc:
– Đặc trưng: monome biến mất sớm trước khi tạo thành polyme có phân tử lượng đủ lớn.
– Trong hầu hết các sản phẩm polyme hóa bậc, monome chỉ còn lại ít hơn 1% so với lượng ban đầu khi polyme mới có trung bình khoảng 10 đơn vị mắt xích.
– Theo l{ thuyết, sự khác biệt chủ yếu giữa phản ứng polyme hóa mạch và bậc là các tinh chất động học của chúng
– Tốc độ phản ứng polyme hóa bậc bằng tổng tốc độ phản ứng giữa các phân tử có kích thước khác nhau, tức là bằng tổng tốc độ các phản ứng sau
• Monome + monome dime
• Dime + monome trime
• Dime + dime tetrame
• Trime + monome tetrame
• Trime + dime pentame
• Tetrame + monome pentame
So sánh giữa polyme hóa bậc và polyme hóa mạch
Polyme hóa bậc Polyme hóa mạch
Bất kz hai phân tử có thể phản ứng Phát triển mạch chỉ xảy ra bằng cách cộng monome vào cuối mạch có hoạt tính
Monome cho phản ứng hết sớm Monome luôn tồn tại trong suốt quá trình phản ứng nhưng nồng độ có giảm
Phân tử lượng của polyme tăng trong suốt quá trính phản ứng
Polyme phân tử lượng cao được tạo thành sớm
Thời gian phản ứng càng dài sẽ làm tăng phân tử lượng, nhưng hiệu suất thay đổi rất ít
Phân tử lượng và hiệu suất phụ thuộc cơ chế phản ứng
Mạch phát triển thường chậm (từ vài phút tới vài ngày)
Mạch phát triển thường rất nhanh (từ vài giây tới vài micro giây)
Tất cả các phân tử đều có mặt trong suốt quá trình phản ứng
Chỉ có monome và polyme có mặt trong quá trình phản ứng
Thường (không phải luôn luôn) đơn vị tái lặp của polyme có ít nguyên tử hơn so với monome
Thường (không phải luôn luôn) đơn vị tái lặp của polyme có cùng số nguyên tử như monome.
Phân biệt phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng ngưng • Phản ứng trùng hợp: là phản ứng tạo thành polymer từ các monomer • Phản ứng trùng ngưng: là phản ứng tạo thành polymer và các phân tử nhỏ khác từ các monomer.