Lý thuyết về Vật liệu polymer: chất dẻo, tơ, cao su, keo dán (hay, chi tiết nhất)

Trang trước Trang sau

Bài viết Lý thuyết về Vật liệu polymer: chất dẻo, tơ, cao su, keo dán với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Lý thuyết về Vật liệu polymer: chất dẻo, tơ, cao su, keo dán.

Lý thuyết về Vật liệu polymer: chất dẻo, tơ, cao su, keo dán (hay, chi tiết nhất)

Bài giảng: Bài 14: Vật liệu polymer - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

1. Khái niệm

- Chất dẻo là những vật liệu polymer có tính dẻo.

- Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng

2. Một số polymer dùng làm chất dẻo

a. polyethylene (PE)

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ lớn hơn 110^oC, có tính trơ tương đối của alkane mạch dài, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng, ...

b. poly (vinyl chloride) (PVC)

PVC là chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả, ...

c. poly (methyl metacrylat)

+ poly (methyl metacrylat) có đặc tính trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas.

+ poly (methyl metacrylat) được điều chế từ methyl metacrylat bằng phản ứng trùng hợp:

d. poly (phenol - fomanđehit) (PPF)

PPF có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

- Nhựa novolac:

+ Nhựa novolac là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn,...

+ Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

- Nhựa rezol:

+ Nhựa rezol là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất sơn, keo và nhựa rezit,...

+ Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1: 1,2 với xúc tác là kiềm ta được nhựa rezol (mạch không phân nhánh) nhưng có một số nhóm –CH₂OH còn tự do ở vị trí số 4 hoặc 2 của nhân phenol:

- Nhựa rezit:

+ Đun nóng nhựa rezol ở 150^oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian

+ Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy ...

1. Khái niệm

Tơ là những vật liệu polymer hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định

2. Phân loại

Loại tơ		Nguồn gốc	Ví dụ
Tơ tự nhiên		Có sẵn trong thiên nhiên, được sử dụng trực tiếp	Bông, len, tơ tằm
Tơ hóa học	Tơ tổng hợp	polymer được tổng hợp bằng phản ứng hóa học	Tơ poliamit (nylon, capron), tơ vinylic (nitron, vinylon), tơ lapsan...
Tơ hóa học	Tơ bán tổng hợp hay nhân tạo	Chế biến polymer thiên nhiên bằng phương pháp hóa học	Tơ visco, tơ Cellulose axetat...

3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp

a. Tơ nylon-6,6

+ Tơ nylon-6,6 thuộc loại tơ poliamit vì các mắt xích nối với nhau bằng các nhóm amit –CO–NH–

+ Tơ nylon-6,6 có tính dai bền, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, với axit và kiềm.

+ nylon-6,6 được điều chế từ hexametylen điamin H₂N[CH₂]₆NH₂ và axit ađipit (axit hexanđioc):

+ Tơ nylon-6,6 cũng như nhiều loại tơ poliamit khác được dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới,...

b. Tơ lapsan

+ Tơ lapsan rất bền về mặt cơ học, bền đới với nhiệt, axit, kiềm hơn nylon, được dùng đề dệt vải may mặc.

+ Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste được tổng hợp từ axit terephtalic và ethylene glycol.

c. Tơ nitron (hay olon)

+ Tơ nitron dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên thường được dùng để dệt vải may quần áo hoặc bện thành sợi len đan áo rét.

+ Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonitrin) nên được gọi poliacrilonitrin:

1. Khái niệm

- Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi

- Cao su có tính đàn hồi. Tính đàn hồi là tính biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng.

2. Phân loại

Có hai loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

a. Cao su thiên nhiên

Cao su thiên nhiên là polymer của isoprene:

n = 1500 – 15000

b. Cao su tổng hợp

+ Cao su buna

• Cao su buna chính là polibutadiene tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp Buta -1,3- diene có mặt Na:

• Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.

Lưu ý:

• Khi đồng trùng hợp Buta -1,3- diene với styrene C₆H₅CH=CH₂ có mặt Na ta được cao su buna-S có tính đàn hồi cao.

• Khi đồng trùng hợp Buta -1,3- diene với acrilonitrin CNCH=CH₂ có mặt Na, ta được cao su buna-N có tính chống dầu cao.

+ Cao su isoprene

• Khi trùng hợp isoprene có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisoprene gọi là cao su isoprene:

• Các polymer này đều có đặc tính đàn hồi nên được gọi là cao su cloropren và cao su floropren. Chúng bền với dầu mỡ hơn cao su isoprene.

1. Khái niệm

- Keo dán là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

- Bản chất của keo dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền vững (kết dính nội) và bám chắc vào hai mảnh vật liệu được dán (kết dính ngoại).

2. Phân loại

- Theo bản chất hóa học: có keo dán hữu cơ như hồ tinh bột, keo epoxi,... và keo dán vô cơ như thủy tinh lỏng, matit vô cơ (hỗn hợp dẻo của thủy tinh lỏng với các oxit kim loại như ZnO, MnO, Sb₂O₃ ...)

- Theo dạng keo: có keo lỏng (như dung dịch hồ tinh bột trong nước nóng, dung dịch cao su trong xăng ...), keo nhựa dẻo (như matit vô cơ, matit hữu cơ, bitum,...) và keo dán dạng bột hay bản mỏng (chảy ra ở nhiệt độ thích hợp và gắn kết hai mảnh vật liệu lại khi để nguội).

1. Nhựa

a. Nhựa PE