Bài 1: Lí thuyết Polyme

Đến với Bài giảng Lí thuyết Polyme các em sẽ được hệ thống hóa kiến thức về khái niệm, phân loại, danh pháp, cấu trúc, cách điều chế và tính chất lý hóa cỉa Polyme từ đó vận dụng vào giải các bài tập về trắc nghiệm lý thuyết và bài tập tính toán.

A. ĐẠI CƯƠNG:

I. KHÁI NIỆM:

+ Hợp chất hữu cơ, đơn vị nhỏ ( mắt xích).

Ví dụ: \((C_{2}H_{4})_{n}\Leftrightarrow (-CH_{2}-CH_{2}-)_{n}\)

\(-CH_{2}-CH_{2}-\)  : mắt xích

\(CH_{2}=CH_{2}\)  : monome

\(-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-\)

\(A:-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-\Rightarrow CH_{2}-CH_{2}=CH_{2}\, (S)\)

\(\mathbf{B}:-CH_{2}-CH_{2}-\Rightarrow CH_{2}=CH_{2}\)

\(C:-CH_{2}-\Rightarrow CH_{2}\)

\(D:-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-\Rightarrow\)

                                            \(CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}=CH_{2}\, (S)\)

II. CẤU TRÚC, CẤU TẠO, TÊN:

1. Cấu trúc:

• Mạng không gian: cao su lưu hóa, nhựa Bakelit ( Rezit).
• Phân nhánh: Amylopectin, glicogen ( tế bào động vật).
• mạch không nhánh: ...............................................

2. Cấu tạo:

+ Điều hòa:

+ Không điều hòa:

3. Danh pháp:

Tên = poly + tên monome

poly etylen, poly ( vinyl clorua)

III. TÍNH CHẤT:

- Lý tính: chất rắn, không bay hơi, nhiệt độ nóng chảy không xác định.

- Tan \(\rightarrow\) dung dịch keo nhớt.

- Hóa tính:

+ Phản ứng giữ nguyên mạch.

• Phản ứng cộng polyme không no.
• Phản ứng thế Cl₂ polyme no.
• Điều chế poly vinyl ancol.

\((-CH_{2}-CH=CH-CH_{2})_{n}+nBr_{2}\rightarrow\)

+ Phản ứng khâu mạch:

• Lưu hóa cao su.
• \(Rezol\overset{150^{\circ}}{\rightarrow}Rezit\)

IV. ĐIỀU CHẾ:

• Trùng hợp và trùng ngưng.

+ Trùng hợp:

Điều kiện: monome phải liên kết bội, vòng kém bền.

\(CH_{2}=CH_{2},\, \, \, \, \, \, CH_{3}-COOCH=CH_{2}\)

+ Trùng ngưng:

• Monome: Có tối thiểu 2 nhóm chức có khả năng liên kết.
• Các monome tự trùng ngưng phải có: 

\(n(H_{2}N-R-COOH)\rightarrow \left ( -HN-R-CO- \right )_{n}+nH_{2}O\)\(n(HO-R-COOH)\rightarrow \left ( -O-R-CO- \right )_{n}+nH_{2}O\)

• Monome đồng trùng ngưng:

\(A:2(-OH)\)

\(B:2(-COOH)\)

\(\left\{\begin{matrix} A:2(-NH_{2})\\ B:2(-COOH) \end{matrix}\right.\)

B. VẬT LIỆU POLYME:

I. CHẤT DẺO:

- Vật liệu Polyme có tính dẻo.

Tính dẻo: bị biến dạng khi chịu tác dụng nhiệt độ, lực bên ngoài.

Sự biến dạng không thay đổi khi thôi tác dụng.

- Các polyme thường làm chất dẻo.

• PE, PVC, PPF ( poly phenol fomandohit)
• PVA ( poly vinyl axetat), C₂F₂ ( teflon).

- Vật liệu composit:

• Độ cứng cao, chịu nhiệt.

II. CAO SU:

- Vật liệu polyme có tính đàn hồi.

+ Tính đàn hồi:

• Phân loại: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

1. Cao su thiên nhiên: là polyme của Iisopren.

• Mắt xích isopren có cấu hình " Cis"
• Cấu hình Cis phân tử cao su xếp chồng với nhau. 

\(\Rightarrow\) Có tính đàn hồi.

97 : 3 = cao su: S

2. Cao su tổng hợp:

a) Cao su isopren:

- Được trùng hợp từ isopren.

b) Cao su Bu Na:

\(n(CH_{2}=CH-CH=CH_{2})\xrightarrow[t^{\circ}]{Na}\rightarrow (-CH_{2}-CH=CH-CH_{2}-)_{n}\)

c) 

d) 

III. TƠ:

- Vật liệu Polyeme có hình sợi dài, mảnh mai, độ bền nhất định.         

- Phân loại: 

a. Tơ thiên nhiên: bông vải, đay ( bản chất là xenluloz) và tơ tằm (bản chất là protein)

b. Tơ hóa học:

    + Tơ bán tổng hợp ( polyme tự nhiên: xenluloz) còn được gọi là tơ nhân tạo

• tơ visco ( xenlu) - ( tơ đồng aminoniac) 
• tơ axetat ( xenlu)

     + Tơ tổng hợp ( polyme tổng hợp): 

• tơ polyamit 

                               ( tơ nilon)

• tơ polyeste

                           ( tơ lapsan)

• tơ nitron

1. Tơ polyamit ( điều chế bằng phản ứng trùng ngưng)

a.

 \(n(H_{2}N-[CH_{2}]_{5}COOH)\overset{TN}{\rightarrow}(H_{2}N-[CH_{2}]_{5}-CO-)_{n}+nH_{2}O\)

\(axit-\varepsilon -amino \, capric\)                       Tơ Nilon - 6                                

    Capronlactam                                                   Tơ capron

b. 

\(n(H_{2}N-[CH_{2}]_{6}COOH)\overset{TN}{\rightarrow}(-H_{2}N-[CH_{2}]_{6}-CO-)_{n}+nH_{2}O\)
\(Axit \omega -amino\, enantoic\)                   Tơ Nilon - 7 ( enăng)      

c. 

2. Tơ polyeste ( tơ lapsan)

3. Tơ Nitron:

IV. KEO DÁN: vật liệu polyme keo urê fomandehit chứa