Đại cương về Polime - bài tập và ứng dụng trong sản xuất vật liệu

Đại cương về Polime - bài tập và ứng dụng trong sản xuất vật liệu

Bài viết sau đây là sẽ giúp bạn tổng hợp chung nhất về lý thuyết Polime. Có thể nói, đây là một dạng chất liệu hóa học khá phức tạp với nhiều bạn học sinh nhưng nó lại là một học phần rất quan trọng, được ứng dụng trong sản xuất thực tế. Để hiểu rõ về nó, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé!

I. Định nghĩa

1. Polime là gì?

Là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắc xích) liên kết với nhau

Các phân tử ban đầu tạo nên từng mắc xích của polime gọi là monome. Polime có cấu trúc mạng không gian, một cấu trúc rất đặc biệt.

2. Phân loại

Có 3 cách phân loại:

Dựa vào nguồn gốc (có 3 loại):

Polime thiên nhiên: có nguổn gốc hoàn toàn từ thiên nhiên như cao su thiên nhiên, xenlulozơ…
Polime tổng hợp: do con người tổng hợp nên như polietilen, nhựa phenol fomanđehit…
Polime nhân tạo (bán tổng hợp): được chế hóa từ polime thiên nhiên như tơ visco, tơ axetat…

Dựa vào cách tổng hợp (có 2 loại):

Polime trùng hợp: Polietilen, poli(vinyl clorua)…
Polime trùng ngưng: nilon-6, nilon-7, nilon-6,6…

Dựa vào cấu trúc (có 3 loại):

Mạch không phân nhánh như amilozơ…
Mạch phân nhánh như amilopectin, glicogen…
Mạng không gian như nhựa bakelit, cao su lưu hóa...

3. Danh pháp

Tên các polime thường gọi theo công thức: “poli” + tên monome tương ứng.
Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ 2 monome tạo nên polime thì tên monome phải để trong ngoặc đơn.

Ví dụ về Polime

Ví dụ các loại Polime cơ bản

Xem thêm: Đại cương về Polime

II. Tổng hợp Poime

1. Phản ứng trùng hợp

Là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ, giống nhau hoặc tương tự nhau (monome) tạo thành các phân tử lớn (polime).

Điều kiện phản ứng: monome phải có ít nhất một trong hai yếu tố.

Liên kết bội, thường là C=C.

Ngoài phản ứng trùng hợp một monome còn có phản ứng “đồng trùng hợp” nhiều monome tạo thành polime chứa một số loại mắc xích khác nhau.

2. Phản ứng trùng ngưng

Polime được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime), đồng thời giải phóng những phần tử nhỏ khác (thường là nước).

Điều kiện phản ứng: các monome tham gia phản ứng phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau (thường là nhóm \(–NH_2, –OH, –COOH\)).

Có thể bạn quan tâm:

III. Ứng dụng của Polime

Tùy theo loại polime mà các phương pháp điều chế khác nhau. Với polime thiên nhiên chúng ta không phải điều chế mà chỉ cần nuôi trồng, khai thác. Ví dụ: nuôi tằm để lấy tơ, nuôi cừu lấy lông, ...
Với polime nhân tạo thường dùng các phản ứng đặc thù như cho xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic để điều chế tơ axetat, tác dụng với \(CS_2\) trong NaOH rồi phun vào axit để điều chế tơ visco,...
Với polime tổng hợp thường dùng phản ứng trùng hợp hoặc phản ứng trùng ngưng để điều chế.
Các polime có nhiều ứng dụng nhưng chủ yếu trong bốn lĩnh vực là chất dẻo, tơ - sợi, cao su và keo dán hoặc loại hình đặc biệt như tiền polime.

1. Chất dẻo

Chất dẻo là những vật liệu polime chất dẻo có tính dẻo.
Thành phần: polime có tính dẻo; Chất hoá dẻo; Chất độn;Chất màu.
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.
Khái niệm về vật liệu compozit:

- Vật liệu compozit là vật liệu gồm polime làm nhựa nền tổ hợp với các vật liệu vô cơ và hữu cơ khác.

- Trong vật liệu compozit, polime và chất độn tương hợp tốt với nhau làm tăng tính rắn, bền, chịu nhiệt của vật liệu.

Ứng dụng của compozit rất đa dạng, chế tạo vỏ tàu, xuồng, ghe....

2. Tơ sợi

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

3. Cao su

Cao su là vật liệu polime 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.

4. Keo dán

Keo dán là loại vật liệu có khả năng làm kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất vật liệu được kết dính.
Có 2 loại (keo dán tổng hợp hoặc keo dán tự nhiên).

Trên đây là tổng hợp những thắc mắc kiến thức về chủ đề polima mà các bạn học sinh hay gặp phải, chúng tôi hy vọng rằng bài viết sẽ là nguồn kiến thức hữu ích giúp các bạn hiểu rõ bản chất cũng như thành thạo với dạng bài tập này. Chúc các bạn đạt được điểm số cao!