Nêu các ứng dụng của Polime

Câu hỏi: Nêu các ứng dụng của Polime?

Trả lời: 

- Polime được ứng dụng nhiều trong đời sống và kĩ thuật dưới nhiều dạng khác nhau, phổ biến nhất là chất dẻo, tơ và cao su.

- Một số sản phẩm từ polime:

Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về Polime nhé!

1. Khái niệm Polime

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

Ví dụ: Polietilen (– CH₂ – CH₂ –)_n do các mắt xích – CH₂ – CH₂ – liên kết với nhau.

+ Hệ số n được gọi là hệ số Polime hóa hay độ polime hóa

+ Các phân tử tạo nên từng mắt xích cho Polime gọi là monome (ở ví dụ trên monome là CH₂ = CH₂)

2. Phân loại polime

a. Theo nguồn gốc:

- Polyme tự nhiên: Chúng xuất hiện tự nhiên và được tìm thấy trong thực vật và động vật. Ví dụ: protein, tinh bột, xenlulozơ và cao su. Ngoài ra, còn có các polime phân hủy sinh học được gọi là polyme sinh học.

- Polyme bán tổng hợp: Chúng có nguồn gốc từ các polyme tự nhiên và trải qua quá trình biến đổi hóa học. Ví dụ: xenlulozơ nitrat, xenlulozơ axetat.

- Polyme tổng hợp: Đây là những polyme do con người tạo ra. Nhựa là loại polymer tổng hợp phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất. Nó được sử dụng trong các ngành công nghiệp và các sản phẩm  khác nhau. Ví dụ, nylon-6, 6, polyether…

b. Theo phương pháp đều 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).

+ Bao gồm: Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS), poli(vinyl clorua) (PVC), poli(vinyl axetat) (PVA), poli(metyl metacrylat) (PMMA), poli(tetrafloetilen) (teflon), Nilon – 6 (capron), tơ nitron (olon), cao su isoprene, cao su clopren, cao su buna.

* Lưu ý:

+ Đồng trùng hợp: Cao su buna – N, cao su buna – S.

+ Nilon – 6 (capron): cả trùng hợp và trùng ngưng

- Polime 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 H₂O.

+ 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, -NH₂ (trừ HCHO và phenol).

+ Bao gồm: nilon-6 (tơ capron), nilon-7 (tơ enan), lapsan, nilon-6,6 (đồng trùng ngưng)

c. Theo cấu trúc:

- Polime có mạch không phân nhánh (mạch thẳng): Hầu hết các Polime

- Polime có mạch phân nhánh: Amilopectin, glycogen,…

- Polime có mạch không gian: Rezit (bakelit), cao su lưu hóa

3. Tính chất vật lý và hóa học của Polime

- 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.

+ Khi chiều dài chuỗi và liên kết ngang tăng độ bền kéo của polyme tăng lên.

+ Polyme không nóng chảy, chúng thay đổi trạng thái từ tinh thể sang bán tinh thể.

+ Đa số polime không tan trong các dung môi thông thường, một số tan được trong dung môi thích hợp do dung dịch nhớt (VD: Polibutadie tan trong benzen,…)

+ Polyme có tính dẻo, có polime có tính đàn hồi, một số có thể kéo thành sợi, dai, bền. Có polimetrong suốt không giòn, nhiều polime có tính cách điện, cách nhiệt hoặc tính bán dẫn

- Tính chất hóa học: 

* Phản ứng phân cắt mạch polime:

+ Polime có nhóm chức trong mạch dễ bị thủy phân như Tinh bột, Xenlulozơ

+ Polime trùng hợp bị nhiệt phân thành các đoạn ngắn và cuối cùng thành monome ban đầu, phản ứng này gọi là phản ứng giải trùng hợp (đepolime hóa).

* Phản ứng dữ nguyên mạch polime: Các nhóm thế gắn vào mạch polime hoặc các liên kết đôi trong mạch polime có thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi mạch polime.

* Phản ứng tăng mạch polime: Ở điều kiện thích hợp, các mạch polime có thể nối với nhau tạo thành mạch dài hơn hoặc thành mạng lưới không gian.

4. Điều chế polime

a. Phản ứng trùng hợp

    - Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime)

    - Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có là:

        + Liên kết bội.

    Ví dụ: CH₂ = CH₂, CH₂ = CH–C₆H₅

        + Hoặc vòng kém bền

    Ví dụ:

    * Phân loại:

    - Trùng hợp chỉ từ một loại monome tạo homopolime.

    Ví dụ:

    - Trùng hợp mở vòng.

    Ví dụ:

    - Trùng hợp từ hai hay nhiều loại monome (gọi là đồng trùng hợp) tạo copolime. Ví dụ:

b. Phản ứng trùng ngưng

    - Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử rất lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (như H₂O, ...)

    - Điều kiện cần để có phản ứng trùng ngưng: Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau.

    Ví dụ:

5. Ứng dụng của Polime

- Polypropene được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như dệt may, bao bì, văn phòng phẩm, nhựa, máy bay, xây dựng, đồ chơi…

- Polystyrene là một trong những loại nhựa phổ biến nhất, được sử dụng phổ biến trong ngành bao bì. Chai lọ, đồ chơi, hộp đựng, khay, kính và đĩa dùng một lần, tủ TV và nắp đậy là một số sản phẩm được sử dụng hàng ngày được tạo thành từ polystyrene. Nó cũng được sử dụng như một chất cách điện.

- Việc sử dụng polyvinyl clorua quan trọng nhất là sản xuất ống dẫn nước thải. Nó cũng được sử dụng như một chất cách điện cho dây cáp điện.

- Nhựa urê-fomanđehit được sử dụng để làm chất kết dính, khuôn, tấm nhiều lớp, thùng chứa không thể vỡ..

- Glyptal được sử dụng để sản xuất sơn, chất phủ và sơn mài.

- Bakelite được sử dụng để làm công tắc điện, sản phẩm nhà bếp, đồ chơi, đồ trang sức, súng cầm tay, chất cách điện, đĩa máy tính…