Báo cáo đề tài dung dịch polymer

Tr ng đ i h c l c h ngườ ạ ọ ạ ồ
khoa công ngh hóa – th c ph mệ ự ẩ
Đ tài 6: ề DUNG D CH POLYMERỊ
GVHD: Th.S CAO VĂN DƯ
1
Danh sách nhóm:
1. Nguy n Th Xuân L c.ễ ị ộ
2. Ph m Thái Long.ạ
3. H Đ c Long.ồ ứ
4. V ng Đình Lu t.ươ ậ
5. Ph m Anh Tu n. L p: 05H1 MSSV: D05202077ạ ấ ớ
Nội dung:

I. Giới thiệu chung về dung dịch

II. Sự trương và hòa tan của dung dịch
polymer

III. Ứng dụng
2
I. Giới thiệu chung về dung dịch:
1. DUNG DỊCH LÝ TƯỞNG:
Là dung dịch mà khi hình thành thì nhiệt
của dung dịch bằng không do năng lượng
tương tác giữa tất cả các phân tử bằng nhau.
3
2. DUNG DỊCH THẬT:
Là hệ thống phân tán phân tử và có những
đặc trưng sau:
-
Tồn tại ái lực giữa các phân tử

-
Quá trình hình thành dung dịch là quá trình
tự phát
-
Không thay đổi nồng độ theo thời gian
-
Đồng nhất.
4

Dung dịch polymer :
Dung dịch polymer là hệ gồm polymer và hợp
chất thấp phân tử. Hợp chất thấp phân tử đóng vai
trò là dung môi, polymer là chất hòa tan. Có các
tính chất đặc trưng sau:
-
Trương rồi mới hồi tan
-
Độ nhớt cao
-
Khuếch tán chậm
-
Không có khả năng chui qua màng bán thấm
5
II.NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN
CỦA DUNG DỊCH POLYMER.
1. Đ c tr ng đ ng h c c a dung ặ ư ộ ọ ủ
d ch polymer:ị
Trong dung d ch polymer các quá trình x y ra ị ả
r t ch m.ấ ậ
Khi nghiên c u dung polymer đ xác đ nh đúng ứ ể ị

tính ch t c a nó c n nghiên c u s bi n đ i tính ấ ủ ầ ứ ự ế ổ
ch t theo th i gian.ấ ờ
6
2. S tr ng và hòa tan c a polymer:ự ươ ủ
Tr ng là quá trình xâm nh p c a các phân t ươ ậ ủ ử
dung môi vào trong polymer có kh i l ng phân ố ượ
t l n. s tr ng liên quan t i s chuy n ch c a ử ớ ự ươ ớ ự ể ổ ủ
m ch polyme, nghĩa là có s thây đ i c u trúc c a ạ ự ổ ấ ủ
nó, làm tăng th tích c a m u, không x y ra s ể ủ ẫ ả ự
phân c t các liên k t d c theo m ch mà ch phá ắ ế ọ ạ ỉ
h y các liên k t gi a các m ch cao phân t .ủ ế ữ ạ ử
7

Hòa tan:
Sau quá trình trương là quá trình tan của
polymer. Quá trình này xảy ra theo phương
trình nhiệt động học với sự giảm năng lượng
tự do
8
Tr ng không gi i h n:ươ ớ ạ
Các m ch polymer tách r i nhau và chuy n ạ ờ ể
d i cùng v i phân t c a ch t l ng th p phân ờ ớ ử ủ ấ ỏ ấ
t .ử
Tr ng có gi i h n:ươ ớ ạ
Là quá trình tác d ng t ng h c a polymer ụ ươ ỗ ủ
v i ch t l ng th p phân t . Quá trình đ c ớ ấ ỏ ấ ử ượ
gi i h n b ng giai đo n polymer h p th dung ớ ạ ằ ạ ấ ụ
môi.
9
3. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự trương và hòa tan của

polymer.
a. Bản chất của polymer và dung môi:
Polymer phân cực mạnh sẽ trương và hòa tan trong dung
môi phân cực mạnh.
Polymer phân cực trung bình sẽ trương và hòa tan trong
dung môi phân cực trung bình.
Polymer phân cực yếu sẽ trương và hòa tan trong dung
môi phân cực yếu. Tuy nhiên polymer phân cực mạnh
chỉ trương một phần trong dung môi phân cực mạnh vì
polymer này có mạch phân tử cứng.
10

Polymer phân c c y u s tr ng và hòa tan trong ự ế ẽ ươ
dung môi phân c c y u. Tuy nhiên polymer phân ự ế
c c m nh ch tr ng m t ph n trong dung môi ự ạ ỉ ươ ộ ầ
phân c c m nh vì polymer này có m ch phân t ự ạ ạ ử
c ng. ứ

Ví dụ: polystyrene (PS) không tan trong nước và rượu
nhưng tan tốt trong benzene và toluene.
Polymethylmethacrylate (PMMA) không tan trong nước và
hydrocarbon mà chỉ tan tốt trong dichloethan. Polycloren
không trương và không tan trong nước mà trương giới hạn
trong xăng và tan tốt trong dicloethan và bebzen…
11
b. Kh i l ng phân t polymer:ố ượ ử

Kh i l ng phân t càng l n, t c là ố ượ ử ớ ứ
chi u dài m ch càng l n thì năng ề ạ ớ
l ng t ng tác gi a các m ch càng ượ ươ ữ ạ

l n, cho nên mu n tách r i các m ch ớ ố ờ ạ
dài v i nhau c n tiêu t n năng ớ ầ ố
l ng l n. Vì v y, khi tăng kh i ượ ớ ậ ố
l ng phân t c a polymer thì đ ượ ử ủ ộ
hoà tan gi m.ả
12
c . Thành phần hóa học của polymer:
Tính tan của những polymer có nhóm
chức phụ thuộc vào bản chất nhóm chức và
số lượng nhóm chức.
Ví dụ: Triaxetatxenlulozơ tan trong
CH2Cl2, CH3COOH, không tan trong
hydrocacbon, chỉ trương hạn chế trong
axeton và ete. Axetat xenlulozơ chứa 54 ÷
57% nhóm axetat tan không giới hạn trong
axeton và ete. Nitrat xenlulo chứa 10 – 12%
N tan tốt trong axeton, trong khi trinitrat
xenlulozơ chỉ trương hạn chế
13
d. Cấu trúc tinh thể:
Polymer tinh thể hoà tan kém xa so với
polymer vô định hình vì trong cấu trúc của
polymer tinh thể các mạch phân tử đã được
định hướng và lực tác dụng tương hỗ giữa
chúng rất lớn. Muốn tách các mạch ra với
nhau cần tiêu tốn năng lượng rất lớn
14
e. Nhiệt độ:
Phần lớn polymer, độ hoà tan tăng khi
tăng nhiệt độ. Một số loại polymer mạch

thẳng trương có giới hạn, khi đốt nóng lại
có khả năng trộn lẫn không giới hạn với
chất lỏng thấp phân tử.
15
f. Liên kết cầu nối hóa học:
Sự tồn tại các liên kết cầu (liên kết ngang) giữa các mạch
phân tử polymer ngăn cản việc tách các mạch phân tử rời xa
nhau và do đó khó chuyển vào dung dịch. Polymer mạch
không gian không hoà tanVợi polymer có lượng liên kết ngang
không lớn có thể trương tới hạn.
Ví dụ: nhựa phenol – formandehyt loại rezolic cấu tạo
mạch thẳng tan tốt trong axeton, rượu. Loại rezitol chỉ trương
giới hạn, còn loại rezit mất hẳn tính trương.
g. Độ mềm dẻo củadung dịch polymer:
Polymer càng mềm dẻo thì càng dễ hòa tan, đối với những
polymer mạch cứng tốc độ hòa tan sẽ giảm.
16

4. Solvat hóa và s k t h p trong ự ế ợ
dung d ch polymer:ị

Solvat hóa trong dung d ch polymer đ c ị ượ
gây ra b i s tá c d ng t ng h gi a các ở ự ụ ươ ỗ ữ
đ i phân t v i các phân t c a dung môi ạ ử ớ ử ủ
và hình thành các m i liên k t t g đ i ố ế ươ ố
b n.ề
17
III.ỨNG DỤNG:
Dung dịch polymer được ứng dụng trong
một số nghành sau:


Hòa tan polymer trong ngành sơn, hòa tan
polymer làm keo dán, tạo môi trường phân
tán cho phản ứng tổng hợp polymer.
18
Dung dịch polyme cũng được ứng dụng vào một số nghành công
nghệ cao như:

Làm chip. Người ta có thể in chip chất dẻo lên các mặt hàng
tiêu dùng như áo phông, vỏ hộp đồ uống và hộp thực phẩm để
hiển thị những thông tin liên quan

Dung d ch gi thành vách h đào là lo i dung d ch làm ị ữ ố ạ ị
nhi m v thay th ch cho đ t đ c l y ra kh i h ệ ụ ế ỗ ấ ượ ấ ỏ ố
đào, chúng ph i có kh năng t o màng keo (t l keo > ả ả ạ ỉ ệ
95%) ph lên b m t thành đ t h đào nh m tăng ủ ề ặ ấ ố ằ
tính n đ nh c a thành vách h đào……ổ ị ủ ố
19
Tài liệu tham khảo:

Giáo trình Hóa Lý Polyme - Phan Thanh Bình- Đại Học
Quốc Gia TP Hồ Chí Minh- Trường Đại Học Quốc Gia .

Nguyễn Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu, Hóa lý Polyme, NXB Đại
học Quốc Gia TPHCM, 2004

Đỗ Quang Minh, Hóa học chất rắn, NXB Đại học Quốc Gia
TPHCM, 2005
20