Polymer là
Hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều đơn vị nhỏ (mắt xích) liên kết với nhau tạo nên
Poly(methyl methacrylate
Thuỷ tinh hữu cơ hay thuỷ tinh plexiglass hoặc thuỷ tinh acrylic
Ở điều kiện thường polymer là
Chất rắn, không tan trong nước
Một số polymer chứa nhóm chức trong mạch có khả năng bị thuỷ phân cắt mạch như
Tinh bột, capron,…
Phản ứng cắt mạch polymer
Làm giảm mạch polymer
Phản ứng giữ nguyên mạch polymer
Không làm thay đổi mạch polymer
Hợp chất chứa liên kết bội trong điều kiện thích hợp có thể tham gia
Phản ứng trùng hợp
Một số hợp chất mạch vòng có khả năng
Trùng hợp khi đun nóng nhờ phản ứng mở vòng
Polymer thiên nhiên
Cellulose, tinh bột,…
Polymer tổng hợp
Poly(vinyl chloride), polystyrene
Polymer bán tổng hợp
Tơ visco, tơ acetate
Trùng hợp về chất dẻo
Polyethylene,
polypropylene,
poly(vinyl chloride),
polystyrene, poly(vinyl alcohol),
poly(methyl methacrylate) - thuỷ tinh hữu cơ
Trùng hợp về tơ
Tơ nitron, tơ capron (nilon-6)
Trùng hợp về cao su
Cao su buna, buna-S, buna-N,
cao su isoprene,
cao su chloroprene
Trùng ngưng
Capron, nylon-6,6
Poly(ethylene terephthalate)
Poly(phenol formaldehyde)
Poly(urea-formaldehyde)
Chất dẻo là
Vật liệu polymer có tính dẻo
Chất dẻo bao gồm
Polymer là thành phần chính, chất hoá dẻo và chất độn
Ứng dụng của polyethylene (PE)
Chai đựng đồ uống, túi nhựa
Ứng dụng polypropylene (PP)
Sản xuất bao bì, hộp đựng thực phẩm
Ứng dụng của poly(vinyl chloride) (PVC)
Sản xuất vật liệu cách điện, ống dẫn thoát nước, áo mưa
Ứng dụng poly(methyl methacrylate)
Sản xuất thuỷ tinh hữu cơ
Ứng dụng của polystyrene (PS)
Sản xuất vỏ dụng cụ điện tử : tivi, tủ lạnh, điều hoà
Ứng dụng của poly(phenol formaldehyde)
Sản xuất bột ép, chất kết dính trong cao su
Poly(phenol formaldehyde) được điều chế từ
Phenol và formaldehyde
Vật liệu composite là
Vật liệu tổ hợp ít nhất từ hai vật liệu khác nhau tạo nên có tính vượt trội so với vật liệu thành phần
Hai thành phần cơ bản của vật liệu composite bao gồm
Vật liệu nền và vật liệu cốt
Vật liệu nền đóng vai trò
Liên kết vật liệu cốt với nhau và tạo tính thống nhất cho vật liệu conposite
Vật liệu nền thường là polymer như
Polyester, nhựa phenol formaldehyde, PVC, PP
Vật liệu cốt là thành phần giúp cho
Vật liệu có được các đặc tính cơ học cần thiết
Vật liệu cốt có hai dạng chính là
Dạng cốt sợi , dạng cốt hạt
Dạng cốt sợi của vật liệu cốt là
Sợi thuỷ tinh, sợi cellulose, sợi carbon
Dạng cốt hạt của vật liệu cốt là
Các hạt kim loại, bột gỗ, bột đá
Vật liệu composite có nhiều tính chất quý như
Nhẹ, cách nhiệt, cách điện tốt, độ bền cao
Sản xuất các bộ phận khác nhau của tàu thuỷ, máy bay sử dụng vật liệu composite nào
Composite cốt sợi
Các biện pháp hạn chế sử dụng chất dẻo gồm
Tiết giảm, tái sử dụng, tái chế
Một số polymer như polylactic acid, polyglyconic acid có khả năng bị
Phân huỷ trong thời gian ngắn dưới tác động của vi khuẩn (phân huỷ sinh học)
Tơ là
Vật liệu polymer có dạng hình sợi dài, mảnh với độ bền nhất định
Tơ thường được phân loại dựa vào nguồn gốc và quy trình chế tạo sẽ có
Tơ tự nhiên, tơ tổng hợp, tơ bán tổng hợp
Những loại tơ tự nhiên quan trọng gồm
Sợi bông, tơ tằm, sợi len
Bông được lấy từ
Quả bông
Bông có thành phẩn chủ yếu là
Cellulose (95-98%)
Đặc tính của sợi bông
Sợi bông mềm, nhẹ, thấm hút tốt nên ứng dụng trong công nghiệp vải sợi
Len là
Polypeptide chứa các amino acid
Len được lấy từ
Lông động vật như cừu, dê, thỏ
Đặc tính của sợi len
Mềm mịn, bền, cách nhiệt
Len được sử dụng rộng rãi để
May quần áo ấm, chăn, mũ, thảm
Tơ tằm được sản xuất từ
Kén của con tằm
Tơ tằm là loại
Polypeptide
Đặc tính của tơ tằm
Cách nhiệt tốt, bền, óng ả, mềm mại nên đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp dệt
Tơ tằm chủ yếu được dùng để
Sản xuất vải lụa
Tơ tự nhiên gồm
Bông, len, tơ tằm
Tơ hoá học gồm
Tơ tổng hợp, tơ bán tổng hợp (nhân tạo)
Tơ nylon-6,6 thuộc loại
Polyaminde
Tơ nylon-6,6 được điều chế từ
Adipic acid và hexamethylenediamine
Đặc tính của tơ nylon-6,6
Dai, mềm mại, óng mượt nhưng kém bền với acid và kiềm
Tơ nylon-6,6 được dùng để
Dệt vải, làm dây cáp, dây dù, võng, đan lưới
Tơ capron được điều chế từ
Caprolactam
Đặc tính của tơ capron
Dai, bền, óng mượt, ít thấm nước nhưng kém bền với acid và kiềm
Tơ capron được dùng để sản xuất
Vải sợi, linh kiện ô tô, điện tử, bao bì
Tơ nitron (tơ olon) là tơ được sản xuất từ
Acrylonitrile
Đặc tính của tơ nitron (tơ olon)
Bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt
Tơ nitron (tơ olon) được sử dụng để
Dệt vải, may áo ấm
Tơ visco là tơ
Bán tổng hợp từ cellulose
Đặc tính của tơ visco
Bóng mượt, mềm mại, giá thành thấp, dễ phân huỷ sinh học
Tơ visco được ứng dụng rộng rãi làm
Vải may mặc
Tơ cellulose acetate là
Tơ bán tổng hợp từ cellulose khi thay thế nguyên tử hydrogen của nhóm hydroxy bằng nhóm acetyl (CH₃CO)
(C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃)ₙ
Cellulose triacetate
Tơ cellulose acetate được ứng dụng làm
Vải may mặc, băng tử, kính đeo mắt
Tơ tổng hợp gồm
Tơ nylon-6,6
Tơ capron
Tơ nitron
Tơ bán tổng hợp (tơ nhân tạo) gồm
Tơ visco
Tơ cellulose acetate
Cao su là
Loại vật liệu có tính đàn hồi
Theo nguồn gốc sao su được phân thành hai loại
Cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp
Cao su thiên nhiên được khai thác từ
Mủ của cây sao su
Cao su thiên nhiên là
Polymer của isoprene, có cấu hình cis
Đặc tính của cao su thiên nhiên
Không dẫn điện, không thấm nước và khí, đàn hồi tốt
Nhược điểm của cao su thiên nhiên
Dễ bị lão hoá dưới tác động của không khí, ánh sáng, nhiệt. Chỉ tồn tại trong khoảng nhiệt độ hẹp
Để loại bỏ nhược điểm của cao su thiên nhiên thường được
Lưu hoá
Lưu hoá cao su là
Quá trình xử lí cao su với lưu huỳnh, tạo ra cầu nối disulfide giữa các phân tử polyisoprene tạo thành polymer có cấu tạo mạng không gian
Cao su lưu hoá có đặc tính
Bền hơn với nhiệt và các tác nhân khác, độ đàn hồi cao, chống thấm khí, chống ẩm tốt hơn
Cao su buna được điều chế từ
Buta-1,3-diene qua phản ứng trùng hợp có mặt Na
Đặc tính của cao su buna
Độ bền và độ đàn hồi kém hơn cao su thiên nhiên
Cao su buna được dùng để
Sản xuất lốp xe do chống mòn cao, chịu uốn tốt
Điều chế cao su buna
Cao su isoprene được tổng hợp từ
isoprene
Polyisoprene tổng hợp được sử dụng chủ yếu để
Sản xuất lốp xe, các sản phẩm cao su, giày dép
Cao su chloroprene được tổng hợp từ
Chloroprene
Cao su chloproprene có nhiều tính chất quý giá như
Không cháy, bền cơ học, bền với dầu
Ứng dụng của cao su chloroprene
Bọc ống thuỷ lực cộng nghiệp, vật dung kháng dầu và ozone
Cao su buna-S có đặc tính
Độ bền cao và đàn hồi cao, thường để sản xuất ô tô, xe máy
Cao su buna-S được điều chế bằng
Phản ứng trùng hợp của buta-1,3-diene với styrene
Cao su buna-N có tính
Chống dầu cao dùng để sản xuất găng tay, các vòng đệm cao su
Cao su thiên nhiên
Chứa các mắt xích isoprene, các liên kết đôi trong mạch cao su đều ở dạng cis, tan trong xăng, benzene
Cao su tổng hợp
Cao su buna (polybuta-1,3-diene), Cao su buna-S, Cau su buna-N → điều chế từ buta-1,3-diene, styrene, acrylonitrile
Cao su isoprene
Cao su chloroprene