Polyme là gì? Tính chất, Ứng dụng và Điều chế polyme

Polyme là gì? Tính chất hóa học và vật lý của Polyme? Ứng dụng của Polymer là gì? Làm thế nào để tạo ra Polymer?… Cùng Tip.edu.vn Cùng tìm hiểu về chủ đề Polymer là gì và những nội dung liên quan qua bài viết dưới đây!

Polyme là gì?

Định nghĩa về Polyme

Cao phân tử (Polyme) là những hợp chất có phân tử khối rất lớn được tạo thành từ nhiều đơn vị nhỏ gọi là liên kết đơn phân) liên kết với nhau tạo thành.

Ví dụ: polyetylen

(- CH_ {2} – CH_ {2} – ) được gọi là một liên kết

((- CH_ {2} – CH_ {2} -) _ {n} ) Công thức chung

(CH_ {2} = CH_ {2} ) được gọi là monome

n là hệ số trùng hợp hoặc mức độ trùng hợp.

Phân loại Polyme

• Theo nguồn gốc: polyme tự nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên), polyme tổng hợp (do con người tổng hợp), polyme nhân tạo hoặc bán tổng hợp (chế biến một phần từ polyme tự nhiên).
• Theo con đường tổng hợp: trùng hợp trùng hợp, trùng hợp trùng hợp.
• Theo cấu trúc: polyme không nhánh, polyme mạch phân nhánh, polyme mạng không gian

Danh pháp Polyme

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

Tính chất vật lý của polyme

Ngoài việc hiểu khái niệm polyme là gì, bạn cũng cần hiểu các tính chất vật lý của polyme như sau:

• Hầu hết các polyme là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
• Hầu hết các polyme không tan trong các dung môi thông thường, một số ít tan trong các dung môi thích hợp.
• Polyme có các tính chất khác nhau:
  • Tính linh hoạt: polyethylene, polypropylene, v.v.
  • Tính đàn hồi: cao su.
  • Dẻo dai, kéo sợi: nylon -6, nylon -7, …
  • Trong suốt, không giòn: poly (metyl metacrylat).
  • Bảo ôn, cách nhiệt: polyetylen, poly (vinyl clorua).
  • Tính chất bán dẫn: polyetylen, polythiophene.

Tính chất hóa học của polyme

Polyme có thể tham gia vào 3 dạng phản ứng: phân cắt, giữ nguyên và liên kết chéo.

Phản ứng giữ nguyên chuỗi polyme

Các nhóm thế gắn vào chuỗi polyme có thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi mạch polyme.

• Phản ứng cộng:

• Phản ứng thủy phân:

• Phản ứng thay thế:

• Clo hóa PVC để điều chế tơ clorin

(C_ {2n} H_ {3} nCl_ {n} + xCl_ {2} rightarrow C_ {2n} H_ {3n-x} Cl_ {n + x} + xHCl )

• Xenlulozơ phản ứng với (HNO_ {3} ), xúc tác (H_ {2} SO_ {4} ) khi đun nóng tạo ra este xenlulozơ trinitrat:

Phản ứng phân cắt chuỗi polyme

Tinh bột, xenlulozơ, protein, nilon, … bị thủy phân và phân cắt trong môi trường axit, polystyren bị nhiệt phân tạo styren, cao su thiên nhiên bị nhiệt phân tạo isopren, v.v.

Ví dụ:

((-NHỎ[CH_{2}]_ {5} CO -) _ {n} + nH_ {2} O rightarrow nH_ {2} N[CH_{2}]_ {5} COOH )

Polymerization Sự trùng hợp là quá trình nhiệt phân hoặc quang phân thành các mảnh nhỏ và cuối cùng là monome ban đầu, được gọi là quá trình khử trùng hoặc depolymerization.

Phản ứng liên kết chéo polyme

• Khi cao su thô được hấp nóng với lưu huỳnh sẽ thu được cao su lưu hóa. Trong cao su lưu hóa, các chuỗi polyme được nối với nhau bằng các cầu −S − S−. Khi đun nóng nhựa rezol, sẽ thu được một loại nhựa resite, trong đó các chuỗi polyme được nối với nhau bằng các nhóm (- CH_ {2} – ).

• Polyme liên kết ngang có cấu trúc mạng tinh thể không gian, do đó, nó trở nên khó chảy, nóng chảy và ổn định hơn so với polyme không liên kết chéo.

Cách điều chế Polymer

Polyme có thể được điều chế bằng phản ứng trùng hợp hoặc ngưng tụ.

Phản ứng trùng hợp

• Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hoặc gần giống nhau thành những phân tử rất lớn (cao phân tử).
• Điều kiện cần để cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có nhiều liên kết (như (CH_ {2} = CH_ {2}, CH_ {2} = CHC_ {6} H_ { 5}, CH_ {2} = CH-CH = CH_ {2} )) hoặc một vòng không ổn định như:

Ví dụ:

Người ta phân biệt phản ứng trùng hợp thông thường (chỉ của một loại monome như trên) và phản ứng đồng trùng hợp hỗn hợp các monome. Ví dụ:

Phản ứng trùng hợp

• Khi đun nóng, các phân tử axit ( epsilon – aminocaproic ) kết hợp để tạo thành polycaproamit và giải phóng các phân tử nước:

• Khi đun nóng hỗn hợp gồm axit terephtalic và etylen glicol, người ta thu được một loại polyeste có tên là poly (etylen-terephtalat) và các phân tử nước được giải phóng:

Các phản ứng này được gọi là phản ứng trùng ngưng.

• Vậy trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polyme) đồng thời giải phóng các phân tử nhỏ khác (như (H_ {2} O ), …)
• Điều kiện cần để xảy ra phản ứng trùng hợp: Các monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết với nhau.

Ví dụ: (HOCH_ {2} CH_ {2} OH ) và (HOOCC_ {6} H_ {4} COOH ); (H_ {2} N[CH_{2}]_ {6} NH_ {2} ) và (HOOC[CH_{2}]_ {5} COOH… )

Trên đây là những kiến ​​thức hữu ích về Polymer là gì, tính chất, ứng dụng và cách điều chế Polymer. Mọi thắc mắc liên quan đến chủ đề Polyme là gì đừng quên để lại câu hỏi bên dưới để Tip.edu.vn hỗ trợ nhé !.