Đại cương về Polime

I- Khái niệm, phân loại và danh pháp

1. Khái nhiệm

- Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.
- Hệ số n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hoá hay hệ số trùng hợp.

2. Phân loại

a) Theo nguồn gốc: polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên), polime tổng hợp, polime nhân tạo hay bán tổng hợp.

b) Theo cách trùng hợp: polime trùng hợp, polime trùng ngưng.

c) Theo cấu trúc: polime mạch thẳng, polime mạch nhánh, polime mạng lưới không gian

3. Danh pháp

                       Poli + tên monome
Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai monome tạo nên polime thì tên polime đặt trong ngoặc đơn.

Ví dụ :

: poli (vinyl clorua)

II- Tính chất vật lý

- Hầu hết các polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

• Chất nhiệt dẻo : Khi nóng chảy đa số polime cho chất lỏng nhớt để nguội sẽ sắn lại.

• Chất nhiệt rắn : Một số polime không nóng chảy mà bị phân hủy khi đun nóng.

- Đa số polime không tan trong dung môi thông thường, một số tan trong dung môi thích hợp.

- Các polime có đặc tính khác nhau:

• Tính dẻo: polietilen, polipropilen,...

• Tính đàn hồi: cao su

• Dai, kéo sợi: nilon -6, nilon -7,...

• Trong suốt, không giòn: poli (metyl metacrylat)

• Cách điện, cách nhiệt: polietilen, poli (vinyl clorua)

• Tính bán dẫn: polixetilen, polithiophen

III- Tính chất hóa học: có 3 loại phản ứng

1. Phản ứng giữ nguyên mạch polime

a. Phản ứng cộng

b. Phản ứng thủy phân

c. Phản ứng thế: Clo hóa PVC để điều chế tơ clorin

C2nH3nCln + xCl2 → C2nH3n-xCln+x + xHCl

Xenlulozơ phản ứng với (HNO3 + H2SO4) khi đun nóng cho este xenlulozơ trinitrat:

2. Phản ứng phân cắt mạch polime

a. Phản ứng thủy phân: Thủy phân tinh bột

(C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6

Polime có nhóm chức trong mạch như - CO - NH -, - COOCH2 - dễ bị thuỷ phân khi có mặt axit hoặc bazơ

b) Phản ứng phân cắt mạch polime bởi nhiệt (phản ứng đepolime hoá hay giải trùng nhiệt)

3. Các phản ứng làm tăng mạch polime

- Khi lưu hoá cao su các chuỗi poliisopren liên kết với nhau nhờ cầu nôi - S - S - làm cho phân tứ khối tăng lên rất nhiều.

- Khi đun nóng nhựa rezol (nhựa phenol-fomanđehit mạch thẳng) các chuỗi polime cùng nối với nhau bằng cầu nối - CH2 - tạo thành mạng không gian.

IV- Điều chế polime

1. Trùng hơp

a. Trùng hợp từ một loại monome

- Polipropylen

- Poli (vinyl clorua)

- Capron (nilon -6)

- Poli (vinyl axetat)

 

- Thủy tinh hữu cơ (plecxiglas)

- Cao su buna

- Cao su isopren

- Cao su clopren

- Tơ nitron (hay olon)

b. Trùng hợp từ nhiều loại monome (đồng trùng hợp)

- Cao su buna - S

- Cao su buna - N

- Poli (phenol - fomanđehit) (PPF)

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

• Nhựa novolac: Đem đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư, xúc tác axit được nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

Nhựa rezol: Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ cho nhựa rezol

• Nhựa rezit: Khi đun nóng nhựa rezol ở nhiệt độ 150°C thu được nhựa có cấu tạo mạng không gian gọi là nhựa rezit hay còn gọi là nhựa bakelit.

2. Phản ứng trùng ngưng

a. Trùng ngưng hai nhóm chức trong cùng một phân tử monome

Nếu phân tử chỉ có 2 nhóm chức phản ứng thì trùng ngưng sẽ tạo polime mạch không phân nhánh.

- Tơ nilon - 6 (tơ capron)

Tơ nilon - 6 còn được điều chế từ caprolacta

- Tơ nilon - 7 (hay tơ enang)

b. Trùng ngưng hai nhóm chức thuộc hai monome khác nhau (đồng trùng ngưng)

- Tơ polieste (tơ lapsan)

nHOCO - C6H4 - COOH + nHO - CH2 - CH2 - OH
axit terephtalic                  etylen glicol		poli (etylen terephtalic)

- Tơ nilon - 6,6

nHOOC(CH2)4COOH + H2N(CH2)6NH2
axit ađipic               hexametylen điamin

• Nếu phân tử có 3 nhóm chức phản ứng thì trùng ngưng sẽ tạo polime mạng không gian.

Ví dụ: glixerol + axit phtalic → nhựa ankit có cấu trúc không gian

- Tơ xenlulozơ axetat

[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O  [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH

Xem bài viết trên phiên bản di động