giáo án bài soạn hóa học polymer

KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
HÓA HỌC POLIME
GIỚI THIỆU
CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỢP CHẤT POLIME
1.1/ Khái niệm cơ bản về hợp chất polime
1.1.1/ Mạch đại phân tử
1.1.2/ Mắc xích, độ trùng hợp
1.1.3/ Polime đồng mạch và di mạch
1.2/ Danh pháp
1.2.1/ Tên gọi dựa theo tên monome
1.2.2/ Tên gọi dựa theo thành phần hóa học
1.2.3/ Tên thương mại và các cách gọi khác
1.3/ Phân loại
I.3.1/ Phân loại polime dựa vào hình dạng mạch phân tử
I.3.2/ Polime có thể được phân loại dựa vào đặc tính cơ nhiệt
CHƯƠNG 2: PHÂN TỬ LƯỢNG CỦA POLIME
CHƯƠNG 3: TỔNG HỢP POLIME BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP
2.1/ Sơ lược về phương pháp trùng hợp
2.2/ Trùng hợp mạch
2.2.1/ Trùng hợp gốc
1
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
2.2.2/ Trùng hợp Cationic
2.2.3/ Trùng hợp Anionic
2.3/ Trùng hợp Mở Vòng
CHƯƠNG 3: TỔNG HỢP POLIME BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÙNG
NGƯNG
CHƯƠNG 4: BIẾN ĐỔI HÓA HỌC
CHƯƠNG 5: HIỆN TƯỢNG PHÁ HỦY MẠCH PHÂN TỬ
2
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME

GIỚI THIỆU
Polyme là các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự
lặp đi lặp lại nhiều lần những đơn vị monome (còn gọi là các mắt xích). Các phân tử
tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn được gọi là các oligome. Được hình thành trong
tự nhiên ngay từ những ngày đầu hình thành trái đất. Chẳng hạn như Xenlulozơ-thành
phần chủ yếu của tế bào thực vật và protit-thành phần chủ yếu của tế bào sống đều là
những hợp chất quan trọng trong đời sống hàng ngày.
Từ thời xưa người ta đã biết sử dụng các vật liệu polyme tự nhiên như bông, sợi gai,
tơ tằm, len làm quần áo, da động vật để làm giày, áo quần…Người Ai cập còn biết dùng
da để làm giấy viết thư báo cho tới khi họ tìm ra phương pháp điều chế hợp chất cao
phân tử mới là giấy. Công trình này đã mở đầu cho các quá trình gia công, chế tạo cấc
hợp chất polyme thiên nhiên và đi vào nghiên cứu các polyme nhân tạo.
Đến năm 1933, Gay Lussac tổng hợp được polyeste va polylactic khi đun nóng với axit
lactic, Braconnot điều chế được trinitroxenlulozơ bằng phương pháp chuyển hóa đồng
dạng và J.Berzilius là người đưa ra khái niệm vè polyme. Từ đó polyme đã chuyển sang
thời kỳ tổng hợp bằng phương pháp hóa học thuần túy, đi sâu vào nghiên cứu những tính
chất của polyme nhất là những polyme tự nhiên.
Những công việc này phát triển mạnh vào cuối thế kỷ 19, dầu thế kỷ 20. Trải qua 130
năm, đến năm 1925, Staudinger đã đưa ra kết luận về cấu trúc phân tử polyme, và cho
3
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
rằng polymer có dạng sợi và lần đầu tiên dùng cụm danh từ “ cao phân tử”. thuyết này
mặc dù còn có một số nhược diểm nhưng đã được nhiều tác giả thừa nhận nên được dùng
làm cơ sở cho đến ngày nay. Nhờ áp dụng các phương pháp vật lý hiện đại để xác định
cấu trúc của polymer, người ta có thể rút ra kết luận chung về cấu trúc của các hợp chất
cao phân tử như sau:
1.Hợp chất cao phân tử là tổ hợp của các phân tử có độ lớn khác nhau về cấu trúc phân tử
và thành phần đơn vị cấu trúc monome trong mạch phân tử
2.Các nguyên tử hình thành mạch chính của phân tử tồn tại ở dạng sợi và có thể thực
hiện được sự chuyển động dao động xung quanh liên kết hóa trị, làm thay đổi cấu trúc

của đại phân tử.
3.Tính chất của polymer phụ thuộc vào khối lượng phân tử, cấu trúc phân tử, độ uốn dẻo,
thành phần hóa học cũng như là bản chất tương tác giữa các phân tử.
4.Dung dịch polymer là một hệ bền nhiệt động học va cũng không khác với dung dịch
thật của các chất thấp phân tử,nhưng lực tổng hợp vá solvat hóa rất lớn ngay cả trong
dung dịch loãng 9 (thực tế có rất ít dung dich polymer tồn tại ở dạng keo)
Sau khi thiết lập đước các nguyên tắc hình thành polymer, hóa học polymer phát triển rất
nhanh, chuyển từ biến tính polymer sang tổng hợp polymer từ những sản phẩm chế biến
dầu mở than đá và khí thiên nhiên. Điển hình cảu giai đoạn phát triển hiện đại này là sự
nghiên cứu tổng hợp của polymer điều hào lập thể bắt đầu từ Ziegler(1954) và Natta
(1955) có cấu trúc gần với cấu trúc điều hòa lập thể của polymer tự nhiên.
Đồng thời với sự tìm ra những polyme mới, các phương pháp tổng hợp mới cũng được
cải tiến rất nhiều như phương pháp ngưng tụ cân bằng, cao su lưu hóa, trùng hợp quang
hóa, trùng hợp gốc, trung hợp anion, trùng hợp ghép, trùng ngưng giữa các pha, đồng
trùng hợp kép…
Thành công của polyme là trùng hợp polyme ở trạng thái rắn có tính bền nhiệt
cao,có tính dẫn điện, là cơ sở để hình thành nền công nghiệp sản xuất polyme bền nhiệt
cao. Việc can thiệp vào qúa trình tạo liên kết đôi dọc theo mạch chính của polyme, tạo
4
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
liên kết sicma ,quá trình “doping” hay composite đã hình thành ngành công nghiệp sản
xuất các vật liệu polyme điện tử (electronics polymer ) với rất nhiều ứng dụng như: sản
xuất các linh kiện điện tử, chip, tấm transparents, màn hình LCD, màn hình LEDs, cửa sổ
thông minh…Bên cạnh đó việc tổng hợp các polyme có hoạt tính sinh học có tác dụng
giải thích các quá trình sống, quá trình nên men, quá trình trao dổi chất trong tế bào cơ
thể sống mà người ta goi nó là polyme sinh học (biopolymer)
Trong công nghiệp sản xuất vật liệu polyme cũng có những bước tiến lớn trong việc cải
tiến các phương pháp gia công như phương pháp tổng hợp (compounding, blending), đúc
(casting), gia công cơ học (rolling, laminating), tráng-phủ (coating)…làm cho thời gian
đưa váo sản xuất những công trình nghiên cứu ngày một nhanh hơn.

Với khả năng ứng dụng trong hầu hêt các ngành phụ vụ dời sống như: công nghệ cao su,
chất dẻo, tơ sợi, thực phẩm, xây dựng, cơ khí, điện-điện tử, hành không, dược liệu, màu
sắc và lĩnh vực quốc phòng như: tên lửa, tàu du hành vũ tru, máy bay siêu âm…
5
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỢP CHẤT POLIME
I/ MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:
Sinh viên có những kiến thức cơ bản nhất về hợp chất cao phân tử để làm nền tản
tiếp thu kiến thức những chương sau.
II/ NỘI DUNG
1.1/ Khái niệm cơ bản về hợp chất polime
1.1.1/ Mạch đại phân tử:
Polime là hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều đơn vị cơ sở (mắc xích) liên kết với
nhau tạo nên, một phân tử polime có thể được tạo thành từ hàng trăm, hàng nghìn hay
hàng chục nghìn (hoặc nhiều hơn) các đơn vị cơ sở kết hợp với nhau, polime là hợp chất
có phân tử khối khoảng 5000 – 200.000. Hợp chất có phân tử khối nhỏ hơn được gọi là
oligome
Ví dụ: polietilen (- CH
2
-CH
2
-)n, nilon-6 (- NH[CH
2
]
5
-CO-)
n
… các polime này được
tạo thành từ phản ứng tổng hợp polime từ các phân tử nhỏ là CH
2

=CH
2
, H
2
N[CH
2
]COOH
…
1.1.2/ Mắc xích, độ trùng hợp:
Ta xét thí dụ về phản ứng polime hóa:
nCH
2
=CH
2
→ (-CH
2
-CH
2
-)
n
CH
2
=CH
2
là phân tử etilen được gọi là đơn phân tử hay monome.
(-CH
2
-CH
2
-)n là phân tử polime polietilen.

Nhóm –CH
2
-CH
2
- gọi là mắc xích; n là số mắc xích hay độ trùng hợp, trùng ngưng.
Độ trùng hợp, trùng ngưng liên quan với phân tử khối polime bằng phương trình:

m
M
n
=
6
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Trong đó: M- phân tử khối polime, m- phân tử khối mắc xích.
1.1.3/ Polime đồng mạch và di mạch:
- Polime đồng mạch là polime mà mạch chính chỉ chứa nguyên tố Cacbon.
Ví dụ:


- Polime di mạch là polime mà mạch chính ngoài nguyên tố Cacbon còn chứa các
nguyên tố khác như Oxi, Nitơ, Lưu Huỳnh v v…
Ví dụ:
1.2/ Danh pháp
Phần lớn các hợp chất polime được gọi theo tên monome, nhưng vẫn tồn tại cách
gọi tên theo thói quen hoặc polime đôi khi được gọi theo tên thương mại
Sau đây là các cách gọi tên polime
1.2.1/ Tên gọi dựa theo tên monome
Tên gọi đơn giản, phổ thông nhất là goọi theo chất tổng hợp nên nó. Hệ thống này
được áp dụng cho các polime tổng hợp từ một loại monome.
7

CH
3
CH
2
CH
n
Polietilen (PE): (-CH
2
-CH
2
-)
n
, , Polipropilen (PP)
CH
2
CH
n
COOCH
3
CH
2
CH
n
Polistyren (PS) , Polimetylmetacrylat (PMMA)
CN
CH
2
CH
n
,v v…

Poliacrylonitrin
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Ví dụ: polietilen, polivinylclorua, polipropilen, poli-(6-amino hexanoic axit) …
Từ các ví dụ ta thấy rõ các polime được gọi tên theo cấu trúc là:
Tên gọi polime = poli (tiếng Hilạp có nghĩa là nhiều) + tên gọi monome.
- Polime được tổng hợp từ hai hay nhiều loại monome.
Một số polime được tổng hợp bằng phương pháp đồng trùng hợp từ hai hay nhiều
monome khác loại được gọi theo tên các monome và thêm poli-CO- (CO là đồng cùng)
Ví dụ:
1.2.2/ Tên gọi dựa theo thành phần hóa học
Polime trùng ngưng được tổng hợp từ hai hay nhiều monome khác loại được gọi
theo cách này, đó là poliamit, polieste, poliuretan …
Ví dụ:
Poliamit:
Polieste:
Poliuretan:
Tên gọi theo thành phần hóa học không áp dụng với polime tổng hợp bằng phương
pháp trùng ngưng từ một loại monome duy nhất.
8
nCH
2
=CH-CH=CH
2
+ m CH
2
=CH → …-CH
2
-CH=CH-CH
2
CH

2
-CH- …
Poli-CO-butadiensriren, hay polime đồng trùng hợp buttadien-stiren
nH
2
n-(CH
2
)
6
NH
2
+ nHOOC(CH
2
)
4
COOH + (2n-1)H
2
O → H[-NH-CH
2
)
6
NHCO(CH
2
)
4
CO-]-OH
Hexametilen diamin Axit adipic
Polihexametilen adipic axit
nHOOC COOH + nHO(CH2)2OH → HO-[OC COO(CH
2

)
2
O-]-H + (2n-1)H
2
O
Axit têrêphtalic
Etylen glicol
Polietilentêrêphtalic
nOCN-CH
2
-CH
2
-NCO
+ nHOCH
2
-CH
2
-CH
2
OH → [-CO-NH-(CH
2
)-NH-COO(CH
2
)
3
-O-]
n

Trimetilen glicol
Politrimetilenetilenuretan

Etilendiisoxianat
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
1.2.3/ Tên thương mại và các cách gọi khác
Poliamit được gọi là Nilon, ví dụ sản phẩm trùng ngưng hexametilen diamin với axit
adipic gọi là Nilon-6,6; số 6 trước chỉ số metilen của monome diamin, số 6 đứng sau chỉ
số nhóm cacbon trong phân tử axit hai chức. Trong một số trường hợp tên gọi không
phản ánh bản chất polime, ví dụ sản phẩm trùng ngưng của phenol và formandehit được
gọi theo các tên: poli phenol-formandehit, nhựa formandehit, nhựa phenol, phenolast.
Sản phẩm trùng ngưng andehit vớ urê hoặc melamin được gọi là nhựa amino hoặc là
aminophtalat, không rõ loại anderhit nào trùng ngưng với urê hoặc melamin, còn phức
tạp hơn như trường hợp.
BÀI TẬP CHƯƠNG
1/Thế nào là một phân tử monome, oligome, polyme?
2/ Hãy gọi tên các polyme sau: (CH
2
-CH
2
)
n
, (CH
2
-CHCl)
n
, (CH
2
-CH-C
6
H
5
)

n
, …
3/ Độ trùng hợp?
4/ Polyme đồng mạch, Polyme dị mạch?
9
n HO C OH + n Cl-CO-Cl → H-[- O O-CO-]-Cl + (2n-1) HCl
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
C
Bis-phenol A
photgen
Poli-4,4-isopropilidendiphenylen cacbonat được gọi là policacbonat bis-phenol A
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
CHƯƠNG 2: PHÂN TỬ LƯỢNG CỦA POLIME
I/ MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
Sinh viên có kiến thức vế phân tử lượng trung bình số, trung bình khối, trung bình
nhớt và các phương pháp đo khối lượng trung bình.
II/ NỘI DUNG
2.1/ Khái niệm cơ bản về phân tử lượng trung bình của polime
Xét một phân tử nhỏ như Hexan. Hexan có phân tử lượng là 86g/mol. Phân tử
Hexan nào cũng có phân tử lượng là 86g/mol. Nếu cộng thêm cacbon cùng với
số Hidro tương ứng vào mạch, phân tử lượng sẽ bằng 100g/mol.
Khi đó phân tử không còn là hexan nữa mà là heptan. Nếu có hỗn hợp chứa một số
phân tử Hexan, một số phân tử Heptan, hỗn hợp này có tính chất (chẳng hạn như nhiệt

độ sôi, áp suất hơi …) không giống như heptan tinh chất cũng như không giống như
Hexan tinh chất.
Tuy nhiên đối với các polime thì hòn toàn khác. Ví dụ như có mẫu PE, một số mạch
có 5000 nguyên tử cacbon, một số mạch khác có 5001, hoặc 5002 nguyên tử cacbon, sự
khác biệt hầu như không đáng kể. Thực tế không thể có mẫu polime tổng hợp nào có tất
cả các mạch có phân tử lượng như nhau. Thông thường thì phân tử lượng phân bố theo
hình chuông. Một số mạch polime khác có phân tử lượng lớn hơn các mạch khác nằm ở
10
C
C
C
H
H
H
H
H
C
C
C
H
C
l
H
H
H
C
H
H
H
H

H
H
C
C
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
C
H
H
H
H
H
H
Khi tăng chiều dài của mạch thêm một
Cacbon, Hexan chuyển thành chất khác là
Heptan có phân tử lượng là 100g/mol
Hexan có phân tử lượng là
86g/mol
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
đầu cao của đường cong. Một số mạch polime khác có phân tử lượng lại thấp hơn nằm ở
đầu thấp. Phần lớn các mạch có phân tử lượng nằm quanh điểm tương ứng với đỉnh của

đường cong. Do đó khi nói đến phân tử lượng polime phải nói đến phân tử lượng trung
bình. Giá trị trung bình có thể tính theo nhiều cách, mỗi cách có giá trị khác nhau.
Phân tử lượng trung bình số, Mn:
là tổng khối lượng các phân tử có trong mẫu chia cho tổng các phân tử polime trong
mẫu đó.
Phân tử lượng trung bình khối, Mw:
phức tạp hơn một chút. Nó dựa trên cơ sở là các phân tử càng lớn sẽ chiếm càng
nhiều trong tổng số khối lượng của mẫu polime so với các phân tử nhỏ.
Phân tử trung bình nhớt, Mv:
Cũng có thể tính phân tử lượng của polime dựa vào độ nhớt của dung dịch polime dưa
treên nguyên tắc đơn giản: Các phân tử polime càng lớn làm cho dung dịch càng nhớt.
Tất nhiên phân tử lượng thu được bằng cách đo độ nhớt sẽ khác phân tử lượng trung bình
số và trung bình khối, nhưng gần với phân tử lượng trung bình khối hơn.
Độ phân tán:
Phân tử lượng khác nhau làm cho polime trở nên phức tạp.Không có giá trị nào cho
biết thực sự bản chất của polime. Do đó cần phải biết độ phân tán của phân tử lượng. Độ
phân tán được trình bày như trên đồ thị với trục x cho biết phân tử lượng, trục y cho biết
số phân tử polime tương ứng với phân tử lượng trên trục x.
Với sản phẩm đơn phân tán (được tạo thành từ các phân tử có phân tử lượng như
nhau), các phân tử có phân tử lượng như nhau. Với polime đa phân tán, phân tử lượng
trung bình số, phân tử lượng trung bình nhớt, phân tử lượng trung bình khối tăng theo
chiều Mn < Mv < Mw. Mn có khuynh hướng lệch về phía phân tử lượng nhỏ, còn Mw
lệch về phía phân tử lớn. Tỷ số Mw/Mn phụ thuộc chiều rộng của đường cong phân bố
và được coi như là thước đo độ đa phân tán của một polime. Giá trị M
w
/M
n
= 1 cho
11
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME

polime hoàn toàn đơn phân tán. Tỷ số này luôn lớn hơn 1 cho tất cả các polime và tăng
theo độ đa phân tán.
Các dạng phân bố: Nếu mẫu polime phân bố một cách hoàn hảo dưới dạng hình
chuông, lúc đó chỉ cần biết phân tử lượng trung bình là đủ. Nhưng thực sự không phải
luôn như thế. Đôi khi có dạng phân bố như sau:
Dạng phân bố này là do quá trình polime hóa gốc tự do. Đôi khi sự phân bố nhị đỉnh
như sau:
Ở đây phân tử lượng trung bình số hoàn toàn không thực sự vì không có phân tử nào
có phân tử lượng như vậy trong mẫu. Do đó cần phải biết về sự phân bố phân tử lượng.
Có thể xác dịnh sự phân bố (độ đa phân tán ) bằng kỹ thuật như sắc kí thấm gel hoặc
khối phổ Maldi.
Nếu chỉ xét đến Mn mà không quan tâm đến độ đa phân tán có thể dẫn đến sai lầm vì
hầu hết các tính chất của polime như độ bền, độ chảy nhớt được xác định chủ yếu dựa
trên kích thước phân tử chiếm khối lượng lớn trong mẫu. Các tính chất của polime phụ
thuộc chủ yếu vào các phân tử có kích thước lớn nên phụ thuộc vào M
w
.
2.2/ Phân tử lượng và các tính chất của polime
Tính chất đặc trưng của vật liệu polime là tính chất cơ lý được quyết định bởi phân tử
lượng.
Nếu có phân tử lượng thấp – A (thường khoảng 1000), polime không có độ bền cơ
học. Độ bền tăng nhanh cho tới giá trị B rồi sau đó tăng chậm cho tới giá trị giới hạn C.
Điểm tới hạn B tương ứng với giá trị phân tử lượng thấp nhất cho một polime có độ bền
hữu dụng đủ lớn. Hầu hết các ứng dụng thực tiễn của polime đều đòi hỏi có phân tử
lượng cao để có độ bền cao. Phân tử lượng hữu dụng tới hạn B thường có giá trị khoảng
5000 – 10000 tùy thuộc vào loại polime khác nhau. Tương tự phân tử lượng A và C cũng
thay đổi. Đường cong trên đồ thị dịch chuyển về bên phải khi lực liên phân tử giảm. Còn
các phân tử có lực liên phân tử lớn như poliamid, poleste, có thể sử dụng khi phân tử
12
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME

lượng nhỏ hơn so với phân tử lượng của các polime có lực liên phân tử yếu như PE,
PP…
Khi tăng phân tử lượng, một số tính chất tăng cực đại rồi sau đó giảm. Ví dụ như khả
năng gia công (tạo màng, tấm, ống, sợi) bắt đầu giảm khi độ nhớt quá lớn và các polime
khó chảy. Do đó ý nghĩa thực tế của quá trình polime hóa là làm sao thu được polime có
phân tử lượng phù hợp, đủ lớn để có các tính chất cơ lý như yêu cầu của sản phẩm, và đủ
để gia công dễ dàng. Như vậy mục tiêu của tổng hợp polime không phải là tạo được phân
tử lượng cao nhất, nhưng là khả năng khống chế được phân tử lượng.
Khác với các hợp chất có phân tử lượng nhỏ, polime là một hệ đa phân tán có phân tử
lượng khác nhau. Ngay cả dạng tinh chất nhất, polime cũng là hỗn hợp gồm các phân tử
có phân tử lượng khác nhau. Lý do gây ra độ đa phân tán của polime là do những biến
thống kê trong quá trình polime hóa. Việc kiểm soát phân tử lượng và phân bố phân tử
lượng thường được dùng để hoàn thiện các tính chất vật lý như mong muốn.
Trong công nghệ hóa nhựa được đánh giá bằng chỉ số chảy thay vì phân tử lượng. Chỉ
số chảy là khối lượng nhựa chảy qua một lỗ nhỏ dưới một áp lực và nhiệt độ xác định
trong 10 phút. Nhựa có phân tử lượng càng lớn, độ nhớt càng cao thì chỉ số chảy càng
nhỏ, hay ngược lại nhựa có chỉ số chảy càng lớn càng dễ chảy.
2.2.1/ Phân tử lượng trung bình số, Mn
Phân tử lượng trung bình số Mn được định nghĩa là tổng khối lượng của các phân tử
trong một mẫu polime chia cho tổng số mol các phân tử trong mẫu.
Với kích thước các phân tử khác nhau phân bố từ i=1 đến œ, Ni là số mol (hay số
phân tử ) có phân tử lượng Mi, W : Tổng số khối lượng của polime, Ni: tổng số mol của
polime.
Phương trình trên có thể viết như sau:
Mn=
Với n
i
= : phân mol của polime có phân tử lượng Mi.
13
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME

M
n
được xác định bằng thực nghiệm cho phép xác định số phân tử mẫu. Ví dụ như
các phương phap1do tính chất kết hợp của dung dịch như: độ hạ áp suất hơi (thẩm thấu
áp suất hơi), độ hạ băng điểm (phép nghiệm lạnh), độ tăng phí điểm (phép nghiệm sôi)
và áp suất thẩm thấu (thẩm thấu màng). Các tính chất tập hợp đều giống nhau cho các
phân tử nhỏ và lớn khi so sánh các dung dịch có nồng độ mol (hay phân mol ) như nhau.
Ví dụ như một dung dịch 1 mol của một polime có phân tử lượng 10
5
có áp suất hơi,
điểm đông đặc, điểm sôi và áp suất thẩm thấu giống như dung dịch của một mol của
phân tử nhỏ hơn như hexxan.
Trong phương pháp đo áp suất thẩm thấu màng, đo áp suất thẩm thấu pi (pi = dgh; d:
tỷ trọng của dung dịch; g: gia tốc trọng trường; h: độ khác biệt về chiều cao cột dung
môi) tương ứng các nồng độ C (g/ml) khác nhau ở nhiệt độ xác định T, từ đó vẽ đồ thị
hàm số p
i
/C theo C.
Đường thẳng cắt trục tung tại gốc = RT/M
n
, từ đó tính được M
n
. Áp suất thẩm thấu
của dung dịch không phụ thuộc vào bản chất của chất tan và của dung môi nhưng phụ
thuộc vào số tiểu phân chất tan.
Ví dụ: Xác định phân tử lượng của một mẫu PS bằng phương pháp đo áp suất thẩm
thấu màng ở nhiệt độ 25
o
C, với nồng độ C=10
-3

g/cm
3
, với dung môi là benzen, cho thấy
h=1,44cm. Cho biết benzen có tỷ trọng d= 0,8787 g/cm
3
, gia tốc trọng trường
g=981cm/s
2
, R = 8,314j/mol K = 8,314 kgm
2
s
-2
/mol K = 8,314x 10
7
gcm
2
s
-2
/molK.
Theo công thức:
Mn= RTC/pi = RTC/dgh = 20.000 g/mol
Phương pháp thường được dùng để xác định Mn là phương pháp thẩm thấu màng và
thẩm thấu áp suất hơi vì độ tin cậy của thiết bị khá cao. Thẩm thấu áp suất hơi (đo áp
suất hơi gián tiếp bằng cách đo sự thay đổi nhiệt độ của dung dịch polime khi pha loãng
bằng hơi dung môi) thường được dùng để xác định polime có phân tử lượng nhỏ hơn
10.000 đến 15.000. Trên giới hạn phân tử lượng này, nhiệt độ đo được quá nhỏ để có thể
phát hiện được bằng thiết bị này.
14
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Phương pháp thẩm thấu màng chỉ giới hạn cho các polime có phân tử lượng 20.000 –

30.000 < M
n
<500.000. Giời hạn dưới là do màng bán thấm có thể để cho các phân tử
polime nỏ thấm qua một phần. Giới hạn trên là do phân tử lượng lớn, áp suất thẩm thấu
của dung dịch polime quá nhỏ để đo được chính xác.
Phân tích nhóm cuối mạch (end - group) cũng dùng để xác định Mn của một số
polime. Ví dụ các nhóm cacboxyl cuối mạch của một polieste có thể được xác định bằng
cách định phân bằng một dung dịch bazo chuẩn; các nối đôi cuối mạch có thể được định
lượng bằng phổ
1
H-MNR phân tích nhóm cuối mạch trở nên khó hơn ( do độ tan trong
dung môi giảm khi phân tử lượng tăng ) cho các polime có phân tử lượng lớn hơn 20000-
30000.
Ví dụ: Xác định phân tử lượng Mn của một mẫu Nilon11- poli(11- aminoundecanoic
axit) bằng cách hòa tan 2,65 g polime này trong 450 ml clorobenzen: axit acetic (2:1).
Sau định phân dung dịch này bằng dung dịch chuẩn axit percloric cũng trong
clorobenzen: axit acetic (2:1) cho thấy nồng độ nhóm amino của dung dịch bằng
3,56x10
-4
mol/l.
Số nhóm amino có trong 450ml dung dịch là: 3,56x10
-4
mol/l x 0,45l. Do polime này
được tạo thành từ monome là axit 11- aminoundecanoic nên mỗi phân tử polime đều có
một nhóm amino cuối mạch. Số nhóm amino trong 450ml dung dịch cũng là số nhm1
amino có trong 2,65 g polime phân tử lượng Mn có thể tính như sau:
Mn=2,65/ (3,56x10
-4
x0,45) = 16542 g/mol.
Phân tử lượng Mn dựa trên độ tăng nhiệt độ sôi và độ giảm nhiệt độ đông đặc tuân

theo định luật Raoult:
T
s
= K
s
.n, T
s
: độ tăng nhiệt độ sôi, K
s
: hằng số nghiệm sôi, n: nồng độ molan,
với Mn < 30.000.
Hay T
đ
= K
đ
. n, T
đ
: độ giảm nhiệt độ đông đặc, Ks: hằng số nghiệm lạnh, n: nồng
độ molan; với M
n
>15000.
15
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Nồng độ molan n= 1000C/Mnd; C số gam chất tan /ml dung môi; d: tỷ trọng của dung
môi (g/ml).
Ví dụ: Xác định phân tử lượng của mẫu polyeste bằng phương pháp nghiệm sôi từ
dung dịch có nồng độ 1g PS/1ml benzen cho thấy độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch so
với benzen là 0,14
o
C. Benzen có d = 0,8787 g/ml.

Từ công thức trên cho thấy: Mn = 1000x K
s
x C / (d
x
T
s
) = 1000 x 2,53 x 1/ (0,8787
x 0,14) = 20.600
Nồng độ dung dịch trên tương đối đậm đặc (1g PS/ 1ml benzen), nếu giảm nồng độ
cũng của mẫu polime trên xuống còn 10
-3
g/ml (hay 1 g/l benzen), độ tăng nhiệt độ sôi
chỉ còn 1,4x 10
-4

o
C: hoặc nếu mẫu PS có 2.000.000, cũng có nồng độ 1g/ml, độ tăng
nhiệt độ sôi cũng chĩ còn 1,4x10
-4

o
C. Độ tăng nhiệt độ sôi này quá nhỏ nên không có
thiết bị nào có thể xác dịnh chính xác. Do đó phương pháp này chỉ dùng để xác định
phân tử lượng của polime có phân tử lượng không quá lớn và độ tan trong dung môi phải
cao.
2.2.3/ Phân tử lượng trung bình khối Mw:
Phân tử lượng trung bình khối được xác định theo công thức:
Với wi là phân khối lượng của các phân tử có phân tử lượng Mi;
Phân tử lượng trung bình khối được xácđịnh bằng phương pháp tán xạ ánh sáng.
Phương pháp này đo độ tán xạ ánh sáng do polime, khi phân tử lượng của polime càng

lớn, độ tán xạ càng lớn. Cường độ ánh sáng tán xạ phụ thuộc độ phân cực và độ phân cực
phụ thuộc phân tử lượng, do đó cường độ ánh sáng tán xạ phụ thuộc M
w
. Không có giới
hạn trên của phân tử lượng ngoại trừ do độ tan kém của polime có phân tử lượng cao. Giới
hạn dưới của phương pháp này là 5000 – 10000. dưới giới hạn này ánh sáng tán xạ quá nhỏ
nên không thể xác định được chính xác.
Ví dụ cách tính M
n
, M
w
: Giả thiết một polime gồm chứa 95% về khối lượng các
polime có phân tử lượng các polime có phân tử lượng 10000 và 5% phân tử có phân tử
16
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
lượng 100 (phần phân tử lượng thấp có thể là monome, polime có phân tử lượng thấp
hay tạp chất).
Mn và Mw được tính như sau:
Mw = 0,95 x 10000 + 0,05 x 100 = 9505
Giả sử có 1g mẫu polime, trong đó có n
1
= 0,95/ 10000 = 0,95 x 10
-4
mol polime có
phân tử lượng 10000, và có n
2
= 0,05g/ 100 = 5x 10
-4
mol polime có phân tử lượng 100.
Như vậy

Mn = = 1680
Giá trị Mn = 1680 không phù hợp với các tính hất của polime, trái lại các tính chất
này chủ yếu được quyết định bởi các phân tử polime có phân tử lượng 10000 chiếm đến
95% khối lượng của polime.
2.2.4/ Phân tử lượng trung bình nhớt (M
v
)
Polime có phân tử lượng cạng lớn, độ nhớt càng lớn. Phân tử lượng trung bình nhớt
có thể tính dựa theo công thức:
Với a là hằng số.
Khi a=1, phân tử lượng trung bình nhớt và khối bằng nhau. Hầu hết các polime có
M
v
<M
w
vì a có giá trị khoảng 0,5 – 0,9. Tuy nhiên Mv gần Mw hơn so với Mn, thường
trong khoảng 20% của Mw. Gia trị a phụ thuộc vào thể tích thủy động của polimevà thể
tích hữu hiệu của của phân tử polime bị solvate hóa trong dung dịch, và thya đổi tùy theo
polime, dung môi, và nhiệt độ.
Hình II.2: Phân tử lượng trung bình nhớt có thể được xác định bằng cáh đo độ nhớt:
Phân tử lượng trung bình nhớt có thể xác định từ độ nhớt đặc trưng, qua phương trình
Mark-Houwink:
[η] = K.Mv
a
17
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Với K, a là hằng số phụ thuộc polime, dung môi, nhiệt độ, được xác định từ độ nhớt
của hai mẫu polime có phân tử lượng khác nhau; phân tử lượng lại được xác định bằng
phương pháp tán xạ ánh sang.
Độ nhớt đặc trưng [η] được xác định từ thực nghiệm đo thời gian chảy của một thể

tích xác định cua dung dịch t và của dung dịch to. Các giá trị độ nhớt khác được xác định
theo công thức:
Độ nhớt tương đối: η
tđ
= t/t
o
Độ nhớt riêng: η
r
= η
tđ
-1
Độ nhớt rút gọn: η
rg
= η
r
/C
Vẽ đồ thị ηrg theo nồng độ là đường cắt trục tung tại giá trị gọi là [η] – độ nhớt đặc
trưng, [η] = lim ηr/C khi C → 0. Độ nhớt đặc trưng chỉ là giá trị giả thuyết. Do độ nhớt
thay đổi theo nồng độ, nên độ nhớt đặc trưng là “độ nhớt giả thuyết” tại nồng độ bằng 0 “
giả thuyết”.
Phương trình biểu diễn đường thẳng:
Ηrg = k’[η]
2
.C + [η]
Độ dốc của đường thẳng: k’[η]
2
Cách khác để tính độ nhớt đặc trưng đó là tính độ nhớt nội.
ηn = (ln η
tđ
)/C

tương tự như độ nhớt rút gọn, ứng với mỗi nồng độ khác nhau có độ nhớt nội khác
nhau. Nếu biểu diễn độ nhớt nội theo nồng độ sẽ thu được đồ thị sau:
Độ dốc của đường thẳng là k”[ η]
2
Phương trình biểu diễn đường thẳng: ηn = k”[ η]
2
C + [η]
Như vậy tử đây có thể xác định độ nhớt đặc trưng bằng hai phương pháp. Khi biểu
diễn cả hai đường thẳng trên cùng một đồ thị, hai đường sẽ cắt nhau tại nồng độ C = 0.
Nếu kết quả đúng sẽ có k’ – k” = 0,5
Phương pháp đo phân tử lượng trung bình nhớt cần dụng cụ đơn giản ( nhớt kế, đồng
hồ bấm giây). Tuy nhiên kết quả không chính xác lắm do còn phụ thuộc vào độ phân
18
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
nhánh. Không dùng phương pháp này để xác định phân tử lượng tuyệt đối, nhưng dùng
để xác định sự thay đổi của phân tử lượng trong quá trình nào đó như quá trình polime
hóa hay giảm cấp.
2.3/ PHÂN TỬ LƯỢNG TRUNG BÌNH XÁC ĐỊNH BẰNG SEC, MALDI:
2.3.1/ Phương pháp sắc ký loại trừ cấu trúc (SEC)
SEC là quá trình thấm dung dịch polime qua một cột chứa đầy hạt vi xốp tạo thành từ
PS kết mạng. Các lỗ xốp có kích thước khác nhau. Khi dung dịch chảy qua cột, các phân
tử di chuyển vào, xuyên qua hạt và đi qua khe hở giữa các hạt. Các phân tử polime có
kích thước nhỏ sẽ thấm vào các lỗ xốp có kích thước lớn hơn nó. Các phân tử càng lớn
càng khó thấm vào lỗ xốpnên sẽ di chuyển qua giữa những khe hở giữa các hạt. Thời
gian các phân tử chảy qua cột giảm khi phân tử lượng polime tăng. Bằng cách dùng đầu
dò thích hợp (như chỉ số khúc xạ, độ nhớt, tán xạ ánh sáng) có thể xác định lượng polime
qua cột theo thời gian. Từ số liệu này và đường chuẩn cột bằng các mẫu chuẩn có phân
tử lượng biết trước, có thể xác định độ đa phân tán phân tử lượng, từ đó xác định Mn,
Mw (và Mv nếu biết a).
Đường cong trên cho thấy phân tử lượng trung bình số nằm tại đỉnh của đường cong

và có bao nhiêu phân tử có giá trị phân ửt lượng đó và có bao nhiêu phân tử polime có
phân tử lượng khác. Đường cong trên thu được bằng phương pháp SEC. Về mặt kỹ thuật
phân tích: trước hết cần hòa tan polime vào dung môi chẳng hạn như tetrahydrofuran
(THF). Sau đó bơm dung dịch này qua một ống gọi là cột mặc dù không thẳng nhưng có
dạng cuộn xoắn truôn ốc. Ống này được cho đầy các hạt rất nhỏ. Các hạt này được tạo
thành từ polistyren khâu mạch để không tan trong THF. Trong các hạt có nhiều lỗ rỗng.
Các lỗ có kích thước khác nhau. Khi bơm dung dịch polime vào cột, các mạch polime
chui vào trong lỗ xốp của hạt. Tuy nhiên chúng không nằm mãi trong đó mà có thể chui
ra, do bị kéo theo bởi dòng chảy của dung môi xuống theo chiều cột, rồi lại chui vào lỗ
xốp khác. Sau khi ở trong lỗ xốp mới một lúc chúng lại chui ra và chảy theo dòng dung
môi xuống một chút vào lỗ xốp khác. Cứ tiếp tục như thế cho tới khi chảy ra khỏi cột.
19
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Tuy nhiên điều này không xảy ra cho tấc cả các phân tử polime trong cùng một lúc. Có
một số phân tử cần thời gian lâu hơn để chảy qua cột. Các phân tử polime lớn có phân tử
lượng lớn không thể chui vào một số những lỗ nhỏ, hay có ít lỗ đủ rộng để polime phân
tử lượng cao chui vào do đó các phân tử này chảy qua cột rất nhanh. Với các phân tử
polime nhỏ hơn có thể chui vừa vào lỗ xốp nhỏ. Do chúng chui vào vừa khít với nhiều lỗ
hơn, nên cần thời gian lâu hơn để chảy qua cột.
2.3.2/ Khối phổ MALDI
Do các phân tử polime không có phân tử lượng như nhau nhưng được phân bố trong
một khoảng xác định. Phân tử lượng rung bình tại đỉnh được gọi là phân tử lượng trung
bình số M
n
. Tất nhiên luôn có mạch polime có phân tử lượng cao hơn và nhỏ hơn phân tử
lượng trung bình số. Nếu vẽ đồ thị biểu diễn trục x theo phân tử lượng của polime và trục
y là số mạch polime có phân tử lượng tương ứng trục x, sẽ được đồ thị sau:
Để biết sự phân bố phân tử lượng, khối phổ MALDI có thể giải quyết được vấn đề
này.
Trước tiên hòa tan polime trong dung môi. Thí nghiệm đầu tiên về protein dùng dung

môi là nước. Thường dùng hỗn hợp nước: acetonitril = 70:30. Dung môi phải hòa tan
được polime.
Cần phải thêm một chất hấp thụ UV, chẳng hạn như axit trans-cinamic, hay axit
2,5-dihidroxynbenzoic. Các polime khác dùng chất hấp thụ UV khác nhau. Thường trong
chất hấp thụ UV khoảng 10
4
lần so với polime.
Sau khi hòa tan trong dung dịch polime, đặt mẫu trong bình kín không có không khí,
ở đầu thanh đựng mẫu. Dùng bơm chân không hút tất cả không khí ra khỏi buồng. Sau
khi dung môi bay hơi hết, còn lại lớp chất hấp thụ UV với một ít polime. Thực tế có thể
nói polime phân bố trong nền chất hấp thụ UV. Đây là lý do gọi là khối phổ giải hấp /ion
hóa laser được hỗ trợ bởi chất nền.
20
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
Tia laser được bắn vào mẫu. Thường dùng tia laser tử ngoại có bước sóng 330 – 360
nm. Do chất nền là chất hấp thụ UV và nó hấp thụ tất cả năng lượng có thể được từ tia
laser. Tất nhiên nó cũng cho một số qua dọc theo phân tử polime.
Vật liệu nền phản ứng với polimesao cho polime trở thành những ion mang điện.
Polime hấp thu năng lượng từ chất nền, khi chúng hấp thu tất cả năng lượng này, một
số phân tử polime có hiện tượng chưa từng có. Đó là chúng hóa hơi. Thường thì phân tử
polime quá lớn và nặng nên không thể hóa hơi được, nhưng ở nhiệt độ cao và áp suất
thấp, chúng có thể hóa hơi được. Do đó trong tên gọi có từ “giải hấp”.
Lúc này polime ở trạng thái khí. Ở phía cuối buồng nơi các phân tử polime được hóa
hơi có hai điện cực, catot dương và anot âm. Phụ thuộc loại polime và loại chất nền,
polime có thể trở thành cation hoặc anion.
Lúc này polime hóa hơi ở hai điện cực. Nếu polime trở thành cation, điện cực dương
catot được để ngay sau mẫu và điện cực âm anot để phía trước mẫu (hình vẽ). Tất nhiên
các polime mang điện tích dương đi về phía anot, bị hút về phía điện tích âm. Nếu hoạt
động tốt có thể tăng tốc độ bắn các phân tử polime tới đầu do ở cuối của buồng.
Hầu hết các trường hợp chỉ có một điện tích dương trên mỗi phân tử polime. Điều này

có nghĩa là lực điện giống nhau tác động lên mỗi phân tử polime khi được gia tốc trong
điện trường giữa hai điện cực. Tuy nhiên cần nhớ các phân tử polime có khối lượng khác
nhau.
Theo Isaac Newton: F = m.a
Lực bằng khối lượng nhân gia tốc. Phương trình này có thể được viết lại như sau:
a = F/m
Từ đây có thể thấy ứng với lực bằng nhau, khối lượng càng lớn, gia tốc càng chậm.
Điều này có nghĩa các phân tử polime càng nặng thì càng cần thời gian lâu hơn để
chạm tới đầu dò ở cuối buồng.
Do đó polime nhỏ chạm đầu dò trước, polime lớn chạm sau. Chúng chạm hoàn toàn
theo thứ tự của khối lượng. Tất cả các phân tử polime có cùng phân tử lượng sẽ chạm
21
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
vào đầu dò cùng một lúc. Khi chạm vào đầu dò, đầu dò sẽ ghi ra một mũi tín hiệu. Kích
thước của mũi tỷ lệ với số phân tử chạm cùng lúc. Do khi ghi tín hiệu sẽ thu một chuỗi
các mũi giống như sau:
Do thời gian cần để phân tử chạm vào đầu dò tỷ lệ với khối lượng nên trên đồ thị số
phân tử (trục y) theo phân tử lượng (trục x) sẽ cho thấy sự phân bố phân tử lượng.
2.3.3/ MALDI và SEC
SEC cho biết một cách gần đúng sự phân bố phân tử lượng. SEC đo thể tích thủy
động chứ không phải phân tử lượng. Có thể tính phân tử lượng một cách gần đúng bằng
cách so sánh thể tích thủy động của polime với chất chuẩn, thường là polystyren do có
mối liên hệ chính xác giữa thể tích thủy động và phân tử lượng. Kết quả này chỉ gần
đúng do mối liên hệ giữa thể tích thủy động và phân tử lượng không giống nhau cho tất
cả polime.
MALDI đo khối lượng chính xác hơn do không cần so sánh polime với bất cứ chất
nào.
2.3.4/ Chỉ số chảy MI
Đặc tính chảy của polime phụ thuộc rất nhiều vào phân tử lượng trung bình và độ đa
phân tán. Thay vì xác định các giá trị này bằng thực nghiệm hoặc bằng cách tính toán,

thực tế chỉ cần một phép đo đơn giản là đo chỉ số chảy, phương pháp đo đơn giản này rất
thích hợp để xác định các tính chất của phân tử lượng và sự phân bố phân tử lượng trong
công nghiệp. Thực tế cho thấy chỉ số chảy là một trong những thông số đặc trưng cho
polime. Thiết bị đo được mô tả trên hình.
Máy đo chỉ số chảy là một khối kim loại có khoan một ống rỗng bên trong, bên dưới
chỉ khoan một lỗ thoát nhỏ, xung quanh ống này có dây điện trở để gia nhiệt, bên trong
ống có một vài gam nhựa để đo. Thiết bị này cho phép cài đặt nhiệt độ không đổi. Nhiệt
độ phụ thuộc vào loại polime để đo. Một pitton có khối lượng xác định (cũng phụ thuộc
vào loại nhựa đo), tác dụng một lực xác định trên nhựa trong ống để đùn nhựa nóng chảy
qua ống mao quản. tiêu chuẩn để đo được trình bày trong ASTM. Ví dụ như điều kiện
22
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
nhiệt độ / khối lượng pitton: PE 190
o
C/ 10 kg, Nylon 235
o
C/ 1,0 kg, và PS 200
o
C / 5,0
kg. Kết quả PS có chỉ số chảy là 4,2 gam/ 10 phút. Dưới tác dụng của nhiệt độ và khối
lượng không đổi, polime bắt đầu chảy chậm ra khỏi lỗ nhỏ phía dưới ống. Sau khi dòng
nhựa chảy đều, loại bỏ phần polime ban đầu và bắt đầu dùng đồng hồ bấm giây để tính
thời gian (thường 15 giây đến 5 phút) tùy theo phương pháp đo và loại polime. Lượng
polime được đùn trong khoảng thời gian xác định được đem cân để tính khối lượng.
Khối lượng nhưa được đùn ra trong khoảng thời gian xác định được gọi là chỉ số được
qui về gam/ 10phút.
Chỉ số chảy không phải là một tính chất cơ bản của polime. Đây chỉ là phương pháp
đơn giản để xác định đặc tính chảy của polime từ đó có thể xác định phương pháp gia
công. Chỉ số chảy được biết có mối quan hệ khá tốt với phân tử lượng trung bình và ít
liên hệ đến độ đa phân tán.

Nếu chỉ số chảy có giá trị lớn, điều này cho thấy polime dễ chảy, có thể do polime có
mạch ngắn hay phân tử lượng nhỏ, từ đó chỉ cần ít năng lượng cho nấu chảy nhựa và dễ
gia công. Trái lại chỉ số chảy thấp cho thấy polime có phân tử lượng cao. Tương tự cũng
có mối liên hệ với độ nhớt. Chỉ số chảy cao polime có độ nhớt thấp và ngược lại. Một số
giá trị cho thấy mối liên hệ giữa chỉ số chảy và phân tử lượng trung bình của PE được
cho trong bảng sau.
Bảng II.2 So sánh giữa chỉ số chảy và phân tử lượng trung bình
Các giá trị cho trong bảng trên chỉ là giá trị gần đúng và có thể thay đổi trong khoảng
20% phụ thuộc độ đa phân tán.
Nhược điểm chính của chỉ số chảy là kết quả đo đơn giá sự chảy theo chiều dài và
trượ. Tính lưu biến của polime phụ thuộc nhiều vào cả nhiệt độ và tốc độ trượt và kết quả
đo đơn giá này không bao hàm được hết chi tiết. Ví dụ như khi khảo sát là hàm số độ
nhớt theo tốc độ trượt của hai loại polime như hình bên. Hai loại vật liệu này có tính lưu
biến rất khác nhau; tuy nhiên nếu khi đo tình cờ có tốc độ trượt nằm trên điểm giao nhau
23
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
của hai đường cong, có thể cùng chỉ số chảy. Do đó có thể có hai loại polime có cùng chỉ
số chảy nhưng có tính chất lưu biến hoàn toàn khác nhau trong khi gia công.
Việc sử dụng chỉ số chảy trong vấn đề gia công được minh họa bằng PE. Nếu chỉ số
chảy >15, PE này có phân tử lượng khá thấp và được sử dụng trong gia công đơn giản.
Nếu chỉ số chảy nhỏ hơn 1, PE khó gia công và sản phẩm có tính chất cơ lý cao.
Tương tự như mối liên hệ giữa phân tử lượng và tính chất cơ lý. Mối liên hệ giữa
phân tử lượng và chỉ số chảy cũng không tuyến tính, tức là trong vùng phân tử lượng cao
khi phân tử lượng tăng nhiều thì chỉ số chảy ít. Cần chú ý phân tử lượng và chỉ số chảy
có mối quan hệ ngược chiều nhau (phân tử lượng cao, chỉ số chảy thấp).
Ví dụ như độ giảm cấp của polime PP được theo dõi dựa vào MFR sau một số lần tái
chế được cho trong bảng sau:
*Giả sử MFR của nhựa chính phẩm trước khi gia công là 4,0 g / 10 phút.
Để bảo đảm tính chất cơ lý của sản phẩm sau khi gia công, độ tăng MFR không nên
vượt quá 40%, tốt nhất là dưới 30%.

BÀI TẬP CHƯƠNG
1/ Phân tử lượng trung bình của polyme? Phân tử lượng trung bình số M
n
, phân
tử lượng trung bình khối M
w
, phân tử lượng trung bình nhớt M
v
? Công thức tính M
n,
M
w
,M
v
?
2/ Phương pháp sắc ký loại trừ cấu trúc (SEC), phương pháp khối phổ MALDI?
3/ Chỉ số chảy MI
4/ Giả thiết một polime gồm chứa 95% về khối lượng các polime có phân tử lượng
các polime có phân tử lượng 10000 và 5% phân tử có phân tử lượng 100 (phần phân tử
lượng thấp có thể là monome, polime có phân tử lượng thấp hay tạp chất).
Tính Mn và Mw?
24
KHOA CN HÓA BÀI GIẢNG HÓA HỌC POLIME
CHƯƠNG III: TỔNG HỢP POLIME BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP
I/ MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
Nắm được kiến thức về phương pháp trùng hợp, khi nào một monome được sử dụng
để trùng hợp tạo ra polyme.
II/ NỘI DUNG
3.1/ Sơ lược về phương pháp trùng hợp
Trùng hợp là phương pháp tổng hợp polime đặc trưng cho những hợp chất liên kết

không no Cacbon - Cacbon
Ví dụ:
25
Peoxit benzoic
Trùng hợp Gốc
Polivinylclorua
CH
2
=CH

CH
3
TiCl
3
+ Al(C
2
H
5
)
3
Xúc tác ion – phối
…- CH
2
-CH -…

CH
3
poli propilen
CH
2

– CH
2
O
n
SrCO
3
Xúc tác
…-CH
2
-CH
2
-O- …
polietilen oxit
n