I – CHẤT DẺO
1. Khái niệm
- Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo
- 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
- Có một số chất dẻo chỉ chứa polime song đa số chất dẻo có chứa thành phần khác ngoài polime bao gồm chất độn (như muội than, cao lanh, mùn cưa, bột amiăng, sợi thủy tinh…làm tăng một số tính năng cần thiết của chất dẻo và hạ giá thành sản phẩm) và chất dẻo hóa (làm tăng tính dẻo và dễ gia công hơn)
2. Một số polime dùng làm chất dẻo
a) Polietilen (PE)
PE là chất dẻo mềm, được dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng…
b) Poli(vinyl clorua) (PVC)
PVC là chất dẻo cứng, cách điện tốt, bền với axit, được dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, da giả…
c) Poli(metyl metacrylat) (thủy tinh hữu cơ PEXIGLAS)
Poli(metyl metacrylat) là chất dẻo cứng, trong suốt, không vỡ…nên được gọi là thủy tinh hữu cơ. Dùng để chế tạo kính máy bay, ô tô, kính bảo hiểm, dùng làm răng giả…
d) Poli(phenol – fomanđehit) (PPF) (xem thêm bài đại cương về polime)
PPF có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit
Nhựa novolac:
- Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac mạch không phân nhánh (cầu nối metylen –CH2– có thể ở vị trí ortho hoặc para)
- Nhựa nhiệt dẻo, dễ nóng chảy, tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn…
Nhựa rezol:
- Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1,2 có xúc tác kiềm. Nhựa rezol không phân nhánh, một số nhân phenol có gắn nhóm –CH2OH ở vị trí số 4 hoặc 2
- Nhựa nhiệt rắn, dễ nóng chảy, tan trong nhiều dung môi hữu cơ dùng để sản xuất sơn, keo, nhựa rezit
Nhựa rezit (nhựa bakelit):
- Đun nóng nhựa rezol ở 150oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian
- Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy…
3. Khái niệm về vật liệu compozit
Khi trộn polime với chất độn thích hợp thu được vật liệu mới có độ bền, độ chịu nhiệt…tăng lên so với polime thành phẩm. Đó là vật liệu compozit
- Chất nền (polime): có thể dùng nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn
- Chất độn: phân tán (nhưng không tan) vào polime. Chất độn có thể là: sợi (bông, đay, amiăng, sợi thủy tinh…) hoặc chất bột (silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O))…
II – TƠ
1. Khái niệm
Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định
2. Phân loại
3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
a) Tơ poliamit (có nhiều nhóm amit –CO–NH–)
b) Tơ polieste (có nhiều nhóm este)
III – CAO SU
1. Khái niệm
- 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
- Có hai loại cao su: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp
2. Cao su thiên nhiên (polime của isopren)
a) Cấu trúc:
- Công thức cấu tạo:
n = 1500 – 15000
- Tất cả các mắt xích isopren đều có cấu hình cis như sau:
b) Tính chất và ứng dụng:
- Cao su thiên nhiên lấy từ mủ cây cao su, đàn hồi tốt (nhờ cấu trúc cis điều hòa), không dẫn nhiệt và điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol…nhưng tan trong xăng và benzen
- Cao su thiên nhiên cho phản ứng cộng H[SUB]2[/SUB], Cl[SUB]2[/SUB], HCl,… đặc biệt là cộng lưu huỳnh tạo cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su không lưu hóa.
3. Cao su tổng hợp
a) Cao su buna, cao su buna –S và cao su buna –N :
- Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên. Khi dùng buta-1,3-đien ở 10oC, polime sinh ra chứa 77% đơn vị trans-1,4 và 7% đơn vị cis-1,4 (còn lại là sản phẩm trùng hợp 1,2). Còn ở 100oC sinh ra polime chứa 56% đơn vị trans-1,4 và 25% đơn vị cis-1,4 (còn lại là sản phẩm trùng hợp 1,2)
.......................................................................................................................................................... Cao su buna – S
- Cao su buna –S có tính đàn hồi cao
..................................................................................................Cao su buna –N
- Cao su buna – N có tính chống dầu tốt
b) Cao su isopren
- Trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren, cấu hình cis chiếm ≈ 94 %, gần giống cao su thiên nhiên
- Ngoài ra người ta còn sản xuất policloropren và polifloropren. Các polime này đều có đặc tính đàn hồi nên được gọi là cao su cloropren và cao su floropren. Chúng bền với dầu mỡ hơn cao su isopren
IV – KEO DÁN
1. Khái niệm
Keo dán là vật liệu polime có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính
2. Phân loại
a) Theo bản chất hóa hoc:
- Keo vô cơ (thủy tinh lỏng)
- Keo hữu cơ (hồ tinh bột, keo epoxi)
b) Dạng keo:
- Keo lỏng (hồ tinh bột)
- Keo nhựa dẻo (matit)
- Keo dán dạng bột hay bản mỏng
3. Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng
a) Keo dán epoxi: gồm 2 hợp phần:
- Polime làm keo có chứa hai nhóm epoxi ở hai đầu
- Chất đóng rắn thường là các triamin như H[SUB]2[/SUB]NCH[SUB]2[/SUB]CH[SUB]2[/SUB]NHCH[SUB]2[/SUB]CH[SUB]2[/SUB]NH[SUB]2[/SUB]
b) Keo dán ure – fomanđehit
.................................................................................. Poli(ure – fomanđehit)
Hồ Chí Tuấn - ĐH Y Hà Nội
1. Khái niệm
- Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo
- 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
- Có một số chất dẻo chỉ chứa polime song đa số chất dẻo có chứa thành phần khác ngoài polime bao gồm chất độn (như muội than, cao lanh, mùn cưa, bột amiăng, sợi thủy tinh…làm tăng một số tính năng cần thiết của chất dẻo và hạ giá thành sản phẩm) và chất dẻo hóa (làm tăng tính dẻo và dễ gia công hơn)
2. Một số polime dùng làm chất dẻo
a) Polietilen (PE)
PE là chất dẻo mềm, được dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng…
b) Poli(vinyl clorua) (PVC)
PVC là chất dẻo cứng, cách điện tốt, bền với axit, được dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, da giả…
c) Poli(metyl metacrylat) (thủy tinh hữu cơ PEXIGLAS)
Poli(metyl metacrylat) là chất dẻo cứng, trong suốt, không vỡ…nên được gọi là thủy tinh hữu cơ. Dùng để chế tạo kính máy bay, ô tô, kính bảo hiểm, dùng làm răng giả…
d) Poli(phenol – fomanđehit) (PPF) (xem thêm bài đại cương về polime)
PPF có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit
Nhựa novolac:
- Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac mạch không phân nhánh (cầu nối metylen –CH2– có thể ở vị trí ortho hoặc para)
- Nhựa nhiệt dẻo, dễ nóng chảy, tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn…
Nhựa rezol:
- Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1,2 có xúc tác kiềm. Nhựa rezol không phân nhánh, một số nhân phenol có gắn nhóm –CH2OH ở vị trí số 4 hoặc 2
- Nhựa nhiệt rắn, dễ nóng chảy, tan trong nhiều dung môi hữu cơ dùng để sản xuất sơn, keo, nhựa rezit
Nhựa rezit (nhựa bakelit):
- Đun nóng nhựa rezol ở 150oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian
- Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy…
3. Khái niệm về vật liệu compozit
Khi trộn polime với chất độn thích hợp thu được vật liệu mới có độ bền, độ chịu nhiệt…tăng lên so với polime thành phẩm. Đó là vật liệu compozit
- Chất nền (polime): có thể dùng nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn
- Chất độn: phân tán (nhưng không tan) vào polime. Chất độn có thể là: sợi (bông, đay, amiăng, sợi thủy tinh…) hoặc chất bột (silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O))…
II – TƠ
1. Khái niệm
Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định
2. Phân loại
3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
a) Tơ poliamit (có nhiều nhóm amit –CO–NH–)
III – CAO SU
1. Khái niệm
- 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
- Có hai loại cao su: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp
2. Cao su thiên nhiên (polime của isopren)
a) Cấu trúc:
- Công thức cấu tạo:
- Tất cả các mắt xích isopren đều có cấu hình cis như sau:
b) Tính chất và ứng dụng:
- Cao su thiên nhiên lấy từ mủ cây cao su, đàn hồi tốt (nhờ cấu trúc cis điều hòa), không dẫn nhiệt và điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol…nhưng tan trong xăng và benzen
- Cao su thiên nhiên cho phản ứng cộng H[SUB]2[/SUB], Cl[SUB]2[/SUB], HCl,… đặc biệt là cộng lưu huỳnh tạo cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su không lưu hóa.
3. Cao su tổng hợp
a) Cao su buna, cao su buna –S và cao su buna –N :
- Cao su buna –S có tính đàn hồi cao
..................................................................................................Cao su buna –N
- Cao su buna – N có tính chống dầu tốt
b) Cao su isopren
- Trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren, cấu hình cis chiếm ≈ 94 %, gần giống cao su thiên nhiên
1. Khái niệm
Keo dán là vật liệu polime có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính
2. Phân loại
a) Theo bản chất hóa hoc:
- Keo vô cơ (thủy tinh lỏng)
- Keo hữu cơ (hồ tinh bột, keo epoxi)
b) Dạng keo:
- Keo lỏng (hồ tinh bột)
- Keo nhựa dẻo (matit)
- Keo dán dạng bột hay bản mỏng
3. Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng
a) Keo dán epoxi: gồm 2 hợp phần:
- Polime làm keo có chứa hai nhóm epoxi ở hai đầu
- Chất đóng rắn thường là các triamin như H[SUB]2[/SUB]NCH[SUB]2[/SUB]CH[SUB]2[/SUB]NHCH[SUB]2[/SUB]CH[SUB]2[/SUB]NH[SUB]2[/SUB]
b) Keo dán ure – fomanđehit
.................................................................................. Poli(ure – fomanđehit)
Hồ Chí Tuấn - ĐH Y Hà Nội
