Giáo án 12_ Bài vật liệu Polime(nhiều ứng dụng)

Bài cũ: 1. Viết PTHH phản ứng trùng hợp
Bài cũ: 1. Viết PTHH phản ứng trùng hợp
a)
a)
Trùng hợp etilen
Trùng hợp etilen
b)
b)
Trùng hợp vinylclorua
Trùng hợp vinylclorua
c)
c)
Trùng hợp stiren (vinyl benzen)
Trùng hợp stiren (vinyl benzen)
d)
d)
Trùng hợp metylmetacrylat
Trùng hợp metylmetacrylat
CH
CH
2
2
=C(CH
=C(CH
3
3

)-COOCH
)-COOCH
3
3
e)
e)
Trùng hợp buta-1,3-dien
Trùng hợp buta-1,3-dien
f)
f)
Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với stiren
Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với stiren
2. Viết PTHH phản ứng trùng ngưng
2. Viết PTHH phản ứng trùng ngưng




Chất dẻo là gì?
Chất dẻo là gì?
Tơ là gì?
Vật liệu compozit !?
Vì sao cần vật liệu
compozit !?




POLIME - COMPOZIT
POLIME - COMPOZIT

- Do kim loại và hợp kim bị ăn mòn, nguồn
- Do kim loại và hợp kim bị ăn mòn, nguồn
khoáng sản ngày càng cạn kiệt nên một trong
khoáng sản ngày càng cạn kiệt nên một trong
các giải pháp là điều chế vật liệu polime.
các giải pháp là điều chế vật liệu polime.
- Vật liệu Polime-Composite là vật liệu được chế
- Vật liệu Polime-Composite là vật liệu được chế
tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau
tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau
nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có tính
nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có tính
năng ưu việt hơn hẳn vật liệu ban đầu.
năng ưu việt hơn hẳn vật liệu ban đầu.
- Một trong các ứng dụng có hiệu quả nhất đó là
- Một trong các ứng dụng có hiệu quả nhất đó là
Composite polime, đây là vật liệu có nhiều tính
Composite polime, đây là vật liệu có nhiều tính
ưu việt và có khả năng áp dụng rộng rãi.
ưu việt và có khả năng áp dụng rộng rãi.




I. CHẤT DẺO
I. CHẤT DẺO
1. Khái niệm chất dẻo và vật liệu compozit
1. Khái niệm chất dẻo và vật liệu compozit
a) Chất dẻo là gì?
a) Chất dẻo là gì?

Là chất có tính bị biến dạng khi chịu tác dụng
Là chất có tính bị biến dạng khi chịu tác dụng
của nhiệt, của áp lực bên ngoài mà vẫn giữ được
của nhiệt, của áp lực bên ngoài mà vẫn giữ được
sự biến dạng đó khi thôi tác dụng
sự biến dạng đó khi thôi tác dụng
- Ví dụ chất dẻo:
- Ví dụ chất dẻo:
Polietilen; Poli(vinyl clorua); Poli(metyl metacrylat);
Polietilen; Poli(vinyl clorua); Poli(metyl metacrylat);
Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)




a) Chất dẻo là gì?
a) Chất dẻo là gì?
Polietilen
Polietilen
−(− CH
2
− CH
2
−)
n
−
Poli(vinyl clorua)
Poli(vinyl clorua)
CH

2
CHCl
n
Poli(metyl metacrylat)
Poli(metyl metacrylat)
CH
2
C
COOCH
3
CH
3
n
Thủy tinh hữu cơ
Thủy tinh hữu cơ
(Thủy tinh Plexiglas)
(Thủy tinh Plexiglas)
Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)
Polietilen
Polietilen
−(− CH
2
− CH
2
−)
n
−

Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)
Có 3 dạng:
Có 3 dạng:
+
+
OH
CH
2
OH
CH
2
CH
2
n
rezit
rezit
≥
→
140
o o
t C
OH
CH
2
n
novolac
novolac

rezol
rezol
OH
CH
2
OH
CH
2
n




Polietilen
Polietilen
Polietilen
Polietilen
−(− CH
2
− CH
2
−)
n
−
Polietilen
Polietilen
- mềm, nóng chảy >110
- mềm, nóng chảy >110
o
o

C
C
- có tính trơ giống ankan mạch không phân
- có tính trơ giống ankan mạch không phân
nhánh
nhánh
-
-
ứng dụng:
ứng dụng:
làm màng mỏng, vật liệu điện, bình
làm màng mỏng, vật liệu điện, bình
chứa,…
chứa,…
−(− CH
2
− CH
2
−)
n
−




Poli(vinyl clorua)
Poli(vinyl clorua)
Poli(vinyl clorua)
Poli(vinyl clorua)
- chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với

- chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với
axit
axit
-
-
ứng dụng:
ứng dụng:
vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải
vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải
che mưa,…
che mưa,…
CH
2
CHCl
n




Poli(metyl metacrylat)
Poli(metyl metacrylat)
CH
2
C
COOCH
3
CH
3
n
Poli(metyl metacrylat)

Poli(metyl metacrylat) -
Thủy tinh hữu cơ
Thủy tinh hữu cơ
(Thủy tinh Plexiglas)
(Thủy tinh Plexiglas)
- chất rắn trong suốt, cho ánh sáng truyền qua
- chất rắn trong suốt, cho ánh sáng truyền qua
gần 90%
gần 90%
-
-
ứng dụng:
ứng dụng:
thủy tinh plexiglas cho kính ô tô,
thủy tinh plexiglas cho kính ô tô,
máy bay, kính bảo hiểm, răng giả, xương giả,…
máy bay, kính bảo hiểm, răng giả, xương giả,…




Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)
OH
CH
2
OH
CH

2
CH
2
n
rezit
rezit
OH
CH
2
n
novolac
novolac
rezol
rezol
OH
CH
2
OH
CH
2
n




- novolac: + rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong
- novolac: + rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong
dmôi hữu cơ
dmôi hữu cơ
+

+
ứng dụng:
ứng dụng:
sơn , bột ép, vecni
sơn , bột ép, vecni
- rezol: + rắn, dễ nóng chảy, tan nhiều trong
- rezol: + rắn, dễ nóng chảy, tan nhiều trong
dmôi hữu cơ
dmôi hữu cơ
+
+
ứng dụng:
ứng dụng:
sơn , keo, nhựa rezit
sơn , keo, nhựa rezit
- rezit: + dạng rắn,
- rezit: + dạng rắn,
không
không
nóng chảy,
nóng chảy,
không
không


tan trong nhiều dmôi hữu cơ
tan trong nhiều dmôi hữu cơ
+
+
ứng dụng:

ứng dụng:
chế tạo vỏ máy, dụng cụ cách điện,
chế tạo vỏ máy, dụng cụ cách điện,
…
…
Poli(phenol-formandehit)
Poli(phenol-formandehit)




b) Vật liệu compozit
b) Vật liệu compozit
- Là vật liệu hỗn hợp, gồm ít nhất hai thành phần
- Là vật liệu hỗn hợp, gồm ít nhất hai thành phần
phân tán vào nhau mà
phân tán vào nhau mà
không tan vào nhau
không tan vào nhau
.
.
- Thành phần gồm:
- Thành phần gồm:
+ Chất nền:
+ Chất nền:
polime
polime
+ Chất độn: sợi hoặc bột
+ Chất độn: sợi hoặc bột
+ Phụ gia:

+ Phụ gia:




Chất nền:
Chất nền:
polime
polime
- Là chất kết dính, tạo môi trường phân tán,
- Là chất kết dính, tạo môi trường phân tán,
truyền ứng suất sang độn khi có ngoại lực tác
truyền ứng suất sang độn khi có ngoại lực tác
dụng lên vật liệu.
dụng lên vật liệu.
- Có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt
- Có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt
dẻo làm polime nền:
dẻo làm polime nền:
•
•
Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS, PVC…độn được trộn với
Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS, PVC…độn được trộn với
nhựa, gia công trên máy ép phun ở trạng thái
nhựa, gia công trên máy ép phun ở trạng thái
nóng chảy.
nóng chảy.
•
•
Nhựa nhiệt rắn: PP, Epoxy, Poliester không no,

Nhựa nhiệt rắn: PP, Epoxy, Poliester không no,
gia công dưới áp suất và nhiệt độ cao.
gia công dưới áp suất và nhiệt độ cao.
- Nhựa nhiệt rắn cho vật liệu có tính cơ học cao
- Nhựa nhiệt rắn cho vật liệu có tính cơ học cao
hơn nhựa nhiệt dẻo.
hơn nhựa nhiệt dẻo.




Chất độn
Chất độn
- Đóng vai trò là chất chịu ứng suất tập trung vì
- Đóng vai trò là chất chịu ứng suất tập trung vì
độn thường có tính chất cơ lý cao hơn nhựa.
độn thường có tính chất cơ lý cao hơn nhựa.
- Có 2 dạng độn:
- Có 2 dạng độn:
•
•
Độn dạng sợi: thường dùng để chế tạo các loại
Độn dạng sợi: thường dùng để chế tạo các loại
vật liệu cao cấp như: sợi thủy tinh, sợi carbon,
vật liệu cao cấp như: sợi thủy tinh, sợi carbon,
sợi Bo, sợi cacbua silic, sợi amit.
sợi Bo, sợi cacbua silic, sợi amit.
•
•
Độn dạng hạt: thường được sử dụng là : silica,

Độn dạng hạt: thường được sử dụng là : silica,
CaCO
CaCO
3
3
, vẩy mica, vẩy kim loại, độn khoáng, cao
, vẩy mica, vẩy kim loại, độn khoáng, cao
lanh, đất sét, bột talc, hay graphit, cacbon
lanh, đất sét, bột talc, hay graphit, cacbon


.
.
- Cũng có thể là sợi tự nhiên (sợi đay, sợi gai, sợi
- Cũng có thể là sợi tự nhiên (sợi đay, sợi gai, sợi
lanh, xơ dừa, xơ tre, bông…), hoặc là sợi nhân
lanh, xơ dừa, xơ tre, bông…), hoặc là sợi nhân
tạo (sợi thuỷ tinh, sợi vải, sợi poliamit…)
tạo (sợi thuỷ tinh, sợi vải, sợi poliamit…)


.
.




- Chất pha loãng
- Chất pha loãng
- Chất tách khuôn, chất làm kín

- Chất tách khuôn, chất làm kín
- Xúc tác: các chất xúc tác chỉ được cho vào
- Xúc tác: các chất xúc tác chỉ được cho vào
nhựa trước khi gia công
nhựa trước khi gia công
- Chất phụ gia khác…
- Chất phụ gia khác…
Phụ gia
Phụ gia

Bài tập: Viết PTHH điều chế chất dẻo
Bài tập: Viết PTHH điều chế chất dẻo
a)
a)
Trùng hợp polietilen
Trùng hợp polietilen
b)
b)
Trùng hợp polivinylclorua
Trùng hợp polivinylclorua
c)
c)
Trùng hợp poli(metylmetacrylat)
Trùng hợp poli(metylmetacrylat)
hay thủy tinh
hay thủy tinh
hữu cơ - thủy tinh Plexiglas
hữu cơ - thủy tinh Plexiglas
d)
d)

Từ phenol điều chế nhựa novolac
Từ phenol điều chế nhựa novolac
e)
e)
Từ nhựa rezol và nhựa nhựa novolac đều chế
Từ nhựa rezol và nhựa nhựa novolac đều chế
nhựa rezit
nhựa rezit
(bakelit)
(bakelit)




II. TƠ
II. TƠ
1. Khái niệm tơ
1. Khái niệm tơ
a) Tơ là gì?
a) Tơ là gì?
- Là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh,
- Là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh,
có độ bền nhất định
có độ bền nhất định
- Tương đối rắn, tương đối bền với nhiệt và dung
- Tương đối rắn, tương đối bền với nhiệt và dung
môi, mềm , dai, không độc, có khả năng nhuộm
môi, mềm , dai, không độc, có khả năng nhuộm
màu.
màu.