POLIME và vật LIỆU POLIME

POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
1. Khái niệm
Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau.
n: là hệ số polime hóa hay độ polime hóa.
2 . Phân loại
● Theo nguồn gốc
Polime thiên nhiên
Polime tổng hợp

•

Polim

Có nguồn gốc từ thiên nhiên: tơ
Do con người tổng hợp nên: PE, PP,PVC, PVA, PS, PMM,,PPF, Teflon, nilon-6,
Do chế hóa
tằm, sợi bông, len, tinh bột, cao
nilon-7, nilon6,6, tơ capron, tơ enan, tơ olon, tơ lapsan, cao su bu na, cao su bu
xenlulozơ tr
su thiên nhiên, xelulozơ, Protein... na –N, cao su bu na –S, cao su clopren.
1. poli amit:
nilon-6, nilon-7, nilon6,6, tơ capron, tơ enan
2. poli este: tơ lapsan (poli etilen terephtalat)
● Theo cách tổng hợp
Polime trùng hợp
Polime trùng
PE,PP,PS,PCV,PVA, PMMA, nilon -6(capron), tơ nitron (olon), cao su isopren, cao su Tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng
clopren, cao su buna
Nilon -6(tơ capron: 113), nilon -7(tơ ena
Đồng trùng hợp : cao su buna –N, Cao su buna –S, nilon -6( cả trùng hợp và đồng trùng phenol foman đehit, và 3 loại nhừa: novol
hợp)

● Theo cấu trúc
Polime có mạch khơng phân nhánh
Polime có mạch nhánh
Polime có cấu trúc mạng khơng gian
Tất cả cịn lại.
(amilopectin, glicogen),
(rezit, cao su lưu hóa).
Theo ứng dụng
Chất dẻo
Tơ
Cao su
Polietilen (PE)
Poli(vinyl clorua) (PVC)
Poli(metyl metacrylat) , poli propylen(PP), PS,
PVA, poli phenol fomandehit,

Tơ nilon-6,6, nilon-6,
nilon-7,Tơ lapsan
Tơ nitron (hay olon)

Cao su buna
Cao su isopren

I) Chất dẻo và nhựa
- Chất dẻo:
1. PE: poli etylen
Điều chế từ etilen lấy từ khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí than đá.
Là chất rắn, hơi trong, khơng cho nước và khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt.
Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo bóng thám khơng, làm thiết bị trong ngành sản xuất hố học, sơn tàu thuỷ.
nCH2=CH2

xt, t0, p

CH2-CH2

n

2. PVC: poli (vinyl clorua)
Chất bột vơ định hình, màu trắng, bền với dung dịch axit và kiềm.
Dùng chế da nhân tạo, vật liệu màng, vật liệu cách điện, sơn tổng hợp, áo mưa, đĩa hát…


nCH2=CH

xt, t0, p

CH2-CH

n

Cl

Cl

3. PVA: poli (vinylaxetat)
Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo.
nCH2=CH

xt, t0, p

CH2-CH

n

CH3COO

CH3COO

4. PMM: poli (metyl metacrylat)
Là những polime rắn, không màu, trong suốt.
Polimetyl metacrilat dùng làm thuỷ tinh hữu cơ
CH3
n CH2=C-COOCH3

t0, p, xt

CH2-C

n

COOCH3

CH3
metyl metacrylat

Poli(metyl metacrylat)

5. PP: poli propilen
nCH2=CH

xt, t0, p

CH2-CH

n

CH3

CH3

6. PS: poli stiren
Dùng làm vật liệu cách điện. Polistiren dễ pha màu nên được dùng để sản xuất các đồ dùng dân dụng như cúc
áo, lươc…

nCH2=CH

xt, t0, p

CH2-CH

n

7. PPF: (nhựa novalac, nhựa rezol, nhựa rezit hay bakelit)
Thành phần chính là phenolfomanđehit. Dùng làm vật liệu cách điện, chi tiết máy, đồ dùng gia đình.
Nhựa Novolac dùng để sản xuất vecni, sơn, làm dung môi hữu cơ.
Nhựa Rezol làm dung môi hữu cơ, sản xuất keo và nhựa rezit..
8. Teflon (CF2=CF2)
Têflon : rất bền nhiệt, không cháy, bền với các hố chất. Dùng trong cơng nghiệp hố chất và kỹ thuật điện.
to, p, xt

CF2=CF2
(-CF2-CF2-)n
9. PVF: poli (vinyl florua)

10. PMA (Poli metylacrylat)

Polimetyl acrilat dùng để sản xuất các màng, tấm, làm keo dán, làm da nhân tạo
II) Cao su tổng hợp:
- Cao su butađien (hay cao su Buna)
Là sản phẩm trùng hợp butađien với xúc tác Na.
Cao su butađien kém đàn hồi so với cao su thiên nhiên nhưng chống bào mòn tốt hơn.
- Cao su isopren.
Có cấu tạo tương tự cao su thiên nhiên, là sản phẩm trùng hợp isopren với khoảng 3000.
- Cao su butađien – stiren
Có tính đàn hồi và độ bền cao:
- Cao su butađien – nitril: sản phẩm trùng hợp butađien và nitril của axit acrilic.
Do có nhóm C ≡ N nên cao su này rất bền với dầu, mỡ và các dung môi không cực.

1. Cao su buna
nCH2=CH-CH=CH2

Na

CH2-CH=CH-CH2 n

2. Cao su buna-S
nCH2=CH-CH=CH2 + n CH=CH2

t0, p, xt

CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2 n

cao su buna-S
3. Cao su buna-N


nCH2=CH-CH=CH2

+ n CH=CH

t0, p, xt

2

CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2 n
CN
cao su buna-N

CN

4. Cao su isopren
Được chế hoá từ mủ cây cao su.
- Thành phần và cấu tạo: là sản phẩm trùng hợp isopren.(n từ 2000 đến 15000).
- Mạch polime uốn khúc, cuộn lại như lị xo, do đó cao su có tính đàn hồi.
Cao su khơng thấm nước, khơng thấm khơng khí, tan trong xăng, benzen, sunfua cacbon.
- Lưu hoá cao su: Chế hoá cao su với lưu huỳnh để làm tăng những ưu điểm của cao su như: khơng bị dính ở
nhiệt độ cao, khơng bị dịn ở nhiệt độ thấp.
Lưu hố nóng: Đung nóng cao su với lưu huỳnh.
Lưu hố lạnh: Chế hoá cao su với dung dịch lưu huỳnh trong CS2.

Khi lưu hóa, nối đơi trong các phân tử cao su mở ra và tạo thành những cầu nối giữa các mạch polime nhờ các
ngun tử lưu huỳnh, do đó hình thành mạng không gian làm cao su bền cơ học hơn, đàn hồi hơn, khó tan trong
dung mơi hữu cơ hơn.
n CH2=C-CH=CH2

t0, xt, p

CH3
isopren

CH2-C=CH-CH2

n

CH3
cau su isopren

5. Cao su Clopropen

III) Tơ hoá học:
Phân loại tơ:
Tơ được phân thành:
- Tơ thiên nhiên: có nguồn gốc từ thực vật (bơng, gai, đay…) và từ động vật (len, tơ tằm…)
- Tơ hoá học: chia thành 2 loại.
+ Tơ nhân tạo: thu được từ các sản phẩm polime thiên nhiên có cấu trúc hỗn độn (chủ yếu là xenlulozơ) và bằng
cách chế tạo hoá học ta thu được tơ.


+ Tơ tổng hợp: thu được từ các polime tổng hợp.
1. Tơ nhân tạo

a. Tơ VISCO:

H2SO4
[OC6H7O2(OH)2]n +
[C6H7O2(OH)3]n + CS2 + Na2SO4
C=S
SNa
(Xenlulozơ (tơ Visco))
b. Tơ AXETAT
[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O
[C6H7O2(OCOCH3])n + 3n CH3COOH
H
2SO4
Anhidrit axetic
2. Tơ tổng hợp
a. Tơ Capron( nilon-6)
xt, t0, p

nH2N[CH2]5COOH
axit

-aminocaproic

HN-[CH2]5-CO n + nH2O

policaproamit (nilon-6)

CH2- CH2 - C =O
vÕt n í c ( NH-[CH ] -CO )
n CH2

|
2 5
n
to
CH2- CH 2- NH
Caprolactam
capron
c. Tơ nilon-6,6

Dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, dây cáp, dây dù, đan lưới…
nH2N-[CH2]6-NH2 + n HOOC-[CH2]4-COOH

t0

( NH-[CH2]6-NHCO-[CH2]4-CO )n

+ 2nH2O

Poli(hexametylen-añipamit) (nilon-6,6)
d. Tơ lapsan (axit terephtalic và etylenglicol)

Bền về mặt cơ học, bền nhiệt, axit, kiềm nên dùng để dệt vải may mặc.
o
nHOOC-C 6H 4 COOH +nHOCH 2-CH 2OH t
Axit terephtalic
Etylen glicol
( CO-C6 H4 CO-O-C2 H 4 O ) +2n H2 O
n
poli(etylen terephtalat)
e. Tơ olon (nitron): acrilonitrin (vinyl xianua)

Dệt vải may mặc, áo ấm hoặc bện thành sợi len…
Ví dụ: nCH2=CHCN

t0, p, xt

CH2-CH

n

CN
Acrilonitrin
f. Tơ enang (axit
nH2N[CH2]6COOH

Poliacrionitrin

ϖ

- aminoetanoic)

xt, t0, p

HN-[CH2]6-CO n + nH2O

Các tơ poliamit có tính chất gần giống tơ thiên nhiên, có độ dai bền cao, mềm mại, nhưng thường kém bền với
nhiệt và axit, bazơ. Dùng dệt vải, làm lưới đánh cá, làm chỉ khâu.