I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP
1. Khái niệm
- Là hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn do nhiều đơn vị nhỏ (mắt xích) liên kết với nhau.
- Công thức tổng quát: (A)$_{n}$ trong đó:
+ n: là hệ số trùng hợp, hệ số polime hóa, độ polime hóa.
+ A là mắt xích.
- Tên polime = Poli + tên monome.
2. Phân loại
a. Theo nguồn gốc
- Polime thiên nhiên (có sẵn trong thiên nhiên: tơ tằm, tinh bột, protein, cao su thiên nhiên, xenlulozơ..):
Bông với thành phần chính là xenlulozơ - polime thiên nhiên
- Polime nhân tạo hay bán tổng hợp (nguyên liệu tổng hợp có sẵn trong tự nhiên: tơ visco, tơ axetat, tơ đồng - amoniac, xenlulozơ trinitrat điều chế từ xenlulozơ).
- Polime tổng hợp (nguyên liệu không có sẵn phải tổng hợp nên).
b. Theo cấu trúc
- Mạch thẳng (hầu hết polime).
- Mạch nhánh (rezol, amilopectin, glicogen…).
- Mạng không gian (rezit hay bakelit, cao su lưu hóa).
Chú ý phân biệt mạch polime chứ không phải mạch cacbon.
c. Theo phương pháp điều chế
* Polime trùng hợp
- Trùng hợp là phản ứng cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau để tạo thành polime.
- Monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có chứa liên kết bội hoặc vòng không bền (caprolactam).
* Piolime trùng ngưng
- Trùng ngưng là phản ứng cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau để tạo thành polime đồng thời có giải phóng các phân tử chất vô cơ đơn giản như H$_{2}$O.
- Điều kiện để monome tham gia phản ứng trùng ngưng: trong phân tử phải có 2 nhóm chức trở lên có khả năng tham gia phản ứng: -OH, -COOH, -NH$_{2}$ (trừ HCHO và phenol).
II. TÍNH CHẤT CỦA POLIME
1. Tính chất vật lý
Hầu hết là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định, đa số không tan trong dung môi thường.
2. Tính chất hóa học
Tham gia các phản ứng cắt mạch (n giảm), khâu mạch (n tăng) hoặc giữ nguyên mạch.
III. MỘT SỐ POLIME QUAN TRỌNG ĐƯỢC DÙNG LÀM CHẤT DẺO
1. Polietilen (PE)
nCH$_{2}$=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH$_{2}$-)$_{n}$
PE được dùng làm túi đựng, màng mỏng
2. Polipropilen (PP)
nCH$_{2}$=CH-CH$_{3}$ → (-CH$_{2}$-CH(CH$_{3}$)-)$_{n}$
3. Polimetylmetacrylat (PMM)
nCH$_{2}$=C(CH$_{3}$)-COOCH$_{3}$ → (-CH$_{2}$-C(CH$_{3}$)(COOCH$_{3}$)-)$_{n}$
4. Polivinyl clorua (PVC)
nCH$_{2}$=CHCl → (-CH$_{2}$-CHCl-)$_{n}$
Ống dẫn làm từ PVC
5. Polistiren (PS)
nC$_{6}$H$_{5}$-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH(C$_{6}$H$_{5}$)-)$_{n}$
6. Nhựa phenolfomanđehit (nhựa bakelit) PPF
Gồm ba loại novolac, rezol và rezit. Chúng ta thường quan tâm đến novolac:
Phản ứng điều chế nhựa novolac và rezol
IV. MỘT SỐ LOẠI TƠ TỔNG HỢP THƯỜNG GẶP
1. Nilon-6,6
nH$_{2}$N-(CH$_{2}$)$_{6}$-NH$_{2}$ + nHOOC-(CH$_{2}$)$_{4}$-COOH → (-NH-(CH$_{2}$)$_{6}$-NH-CO-(CH$_{2}$)$_{4}$-CO-)$_{n}$ + 2nH$_{2}$O
hexametylenđiamin axit ađipic
2. Tơ capron
Trùng hợp caprolactam thu được tơ capron.
3. Tơ enang
nH$_{2}$N-(CH$_{2}$)$_{6}$-COOH → (-NH-(CH$_{2}$)$_{6}$-CO-)$_{n}$ + nH$_{2}$O
4. Tơ lapsan
nHO-CH$_{2}$-CH$_{2}$-OH + nHOOC-C$_{6}$H$_{4}$-COOH → -(-O-CH$_{2}$-CH$_{2}$-OOC-C$_{6}$H$_{4}$-CO-)-$_{n}$ + 2nH$_{2}$O
etilenglicol axit terephtalic
5. Tơ nitron hay tơ olon
nCH$_{2}$=CH-CN → (-CH$_{2}$-CH(CN)-)$_{n}$
V. MỘT SỐ LOẠI CAO SU
1. Cao su BuNa
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (Na, t$_{0}$, p)
2. Cao su isopren
nCH$_{2}$=C(CH$_{3}$)-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-C(CH$_{3}$)=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
3. Cao su BuNa - N
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ + nCH$_{2}$=CH-CN → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-CH$_{2}$-CH(CN)-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
4. Cao su BuNa - S
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ + nC$_{6}$H$_{5}$-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-CH$_{2}$-CH(C$_{6}$H$_{5}$)-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
5. Cao su cloropren
nCH$_{2}$=CCl-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CCl=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
6. Cao su thiên nhiên
VI. MỘT SỐ LOẠI KEO DÁN
1. Nhựa vá săm
2. Keo epoxi
3. Keo ure-fomandehit
nNH$_{2}$-CO-NH$_{2}$ + nCH$_{2}$O → nNH$_{2}$-CO-NH-CH$_{2}$OH → -(-NH-CO-NH-CH$_{2}$-)-$_{n}$ + nH$_{2}$O
4. Hồ tinh bột
1. Khái niệm
- Là hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn do nhiều đơn vị nhỏ (mắt xích) liên kết với nhau.
- Công thức tổng quát: (A)$_{n}$ trong đó:
+ n: là hệ số trùng hợp, hệ số polime hóa, độ polime hóa.
+ A là mắt xích.
- Tên polime = Poli + tên monome.
2. Phân loại
a. Theo nguồn gốc
- Polime thiên nhiên (có sẵn trong thiên nhiên: tơ tằm, tinh bột, protein, cao su thiên nhiên, xenlulozơ..):
- Polime nhân tạo hay bán tổng hợp (nguyên liệu tổng hợp có sẵn trong tự nhiên: tơ visco, tơ axetat, tơ đồng - amoniac, xenlulozơ trinitrat điều chế từ xenlulozơ).
- Polime tổng hợp (nguyên liệu không có sẵn phải tổng hợp nên).
b. Theo cấu trúc
- Mạch thẳng (hầu hết polime).
- Mạch nhánh (rezol, amilopectin, glicogen…).
- Mạng không gian (rezit hay bakelit, cao su lưu hóa).
c. Theo phương pháp điều chế
* Polime trùng hợp
- Trùng hợp là phản ứng cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau để tạo thành polime.
- Monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có chứa liên kết bội hoặc vòng không bền (caprolactam).
* Piolime trùng ngưng
- Trùng ngưng là phản ứng cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau để tạo thành polime đồng thời có giải phóng các phân tử chất vô cơ đơn giản như H$_{2}$O.
- Điều kiện để monome tham gia phản ứng trùng ngưng: trong phân tử phải có 2 nhóm chức trở lên có khả năng tham gia phản ứng: -OH, -COOH, -NH$_{2}$ (trừ HCHO và phenol).
II. TÍNH CHẤT CỦA POLIME
1. Tính chất vật lý
Hầu hết là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định, đa số không tan trong dung môi thường.
2. Tính chất hóa học
Tham gia các phản ứng cắt mạch (n giảm), khâu mạch (n tăng) hoặc giữ nguyên mạch.
III. MỘT SỐ POLIME QUAN TRỌNG ĐƯỢC DÙNG LÀM CHẤT DẺO
1. Polietilen (PE)
nCH$_{2}$=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH$_{2}$-)$_{n}$
2. Polipropilen (PP)
nCH$_{2}$=CH-CH$_{3}$ → (-CH$_{2}$-CH(CH$_{3}$)-)$_{n}$
3. Polimetylmetacrylat (PMM)
nCH$_{2}$=C(CH$_{3}$)-COOCH$_{3}$ → (-CH$_{2}$-C(CH$_{3}$)(COOCH$_{3}$)-)$_{n}$
4. Polivinyl clorua (PVC)
nCH$_{2}$=CHCl → (-CH$_{2}$-CHCl-)$_{n}$
Ống dẫn làm từ PVC
5. Polistiren (PS)
nC$_{6}$H$_{5}$-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH(C$_{6}$H$_{5}$)-)$_{n}$
6. Nhựa phenolfomanđehit (nhựa bakelit) PPF
Gồm ba loại novolac, rezol và rezit. Chúng ta thường quan tâm đến novolac:
Phản ứng điều chế nhựa novolac và rezol
IV. MỘT SỐ LOẠI TƠ TỔNG HỢP THƯỜNG GẶP
1. Nilon-6,6
nH$_{2}$N-(CH$_{2}$)$_{6}$-NH$_{2}$ + nHOOC-(CH$_{2}$)$_{4}$-COOH → (-NH-(CH$_{2}$)$_{6}$-NH-CO-(CH$_{2}$)$_{4}$-CO-)$_{n}$ + 2nH$_{2}$O
hexametylenđiamin axit ađipic
2. Tơ capron
Trùng hợp caprolactam thu được tơ capron.
3. Tơ enang
nH$_{2}$N-(CH$_{2}$)$_{6}$-COOH → (-NH-(CH$_{2}$)$_{6}$-CO-)$_{n}$ + nH$_{2}$O
4. Tơ lapsan
nHO-CH$_{2}$-CH$_{2}$-OH + nHOOC-C$_{6}$H$_{4}$-COOH → -(-O-CH$_{2}$-CH$_{2}$-OOC-C$_{6}$H$_{4}$-CO-)-$_{n}$ + 2nH$_{2}$O
etilenglicol axit terephtalic
5. Tơ nitron hay tơ olon
nCH$_{2}$=CH-CN → (-CH$_{2}$-CH(CN)-)$_{n}$
V. MỘT SỐ LOẠI CAO SU
1. Cao su BuNa
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (Na, t$_{0}$, p)
2. Cao su isopren
nCH$_{2}$=C(CH$_{3}$)-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-C(CH$_{3}$)=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
3. Cao su BuNa - N
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ + nCH$_{2}$=CH-CN → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-CH$_{2}$-CH(CN)-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
4. Cao su BuNa - S
nCH$_{2}$=CH-CH=CH$_{2}$ + nC$_{6}$H$_{5}$-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CH=CH-CH$_{2}$-CH$_{2}$-CH(C$_{6}$H$_{5}$)-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
5. Cao su cloropren
nCH$_{2}$=CCl-CH=CH$_{2}$ → (-CH$_{2}$-CCl=CH-CH$_{2}$-)$_{n}$ (xt, t$_{0}$, p)
6. Cao su thiên nhiên
VI. MỘT SỐ LOẠI KEO DÁN
1. Nhựa vá săm
2. Keo epoxi
3. Keo ure-fomandehit
nNH$_{2}$-CO-NH$_{2}$ + nCH$_{2}$O → nNH$_{2}$-CO-NH-CH$_{2}$OH → -(-NH-CO-NH-CH$_{2}$-)-$_{n}$ + nH$_{2}$O
4. Hồ tinh bột