Phản ứng đồng trùng hợp là gì? Khái niệm, ứng dụng

Câu trả lời chính xác nhất: Khái niệm phản ứng đồng trùng hợp:

+ Phản ứng đồng trùng hợp là quá trình kết hợp của hai hay nhiều monome khác nhau để tạo thành polyme có sự tham gia của cả hai hay nhiều monome (nghĩa là polyme bao gồm tất cả các mắt xích cơ bản của các monome). Polyme này gọi là các copolymer.

+ Phản ứng đồng trùng hợp xảy ra theo cơ chế gốc hay ion.

- Ứng dụng của phản ứng đồng trùng hợp:

+ Để giảm tính giòn, đồng trùng hợp PS kết hợp với cao su butadien ta có đươc cao su SBR

+ Tăng khả năng nhuộm màu, đồng CH2CH trùng hơp PS với vinyl pyridil

+ Cao su butyl đươc trùng hợp từ isobutylen và môt lương nhỏ isoprene có khả năng chống thấm khí rất cao.

Cùng Toploigiai tìm hiểu về polime và Phản ứng đồng trùng hợp trong nội dung bài viết dưới đây nhé!

1. Polyme là gì?

– Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị chức năng nhỏ (gọi là mắt xích) link với nhau.

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

– Hệ số n được gọi là thông số polime hóa hay độ polime hóa.

- Các phân tử được tạo nên từng mắt xích cho polime gọi là monome (trong ví dụ, monome là CH₂ = CH₂)

>>> Tham khảo: Polime X tạo thành từ sản phẩm của phản ứng đồng trùng hợp stiren và buta-1,3-đien. X là

2. Phân loại Polyme

a. Dựa vào nguồn gốc

Dựa vào nguồn gốc, polime được chia thành hai loại chính: Polime có nguồn gốc tự nhiên và polime tổng hợp.    

+ Polime có nguồn gốc từ thiên nhiên như cao su, xenlulozơ…

+ Polime tổng hợp do con người tổng hợp nên như polietilen, nhựa phenol-fomanđehit.

Ngoài ra, polime nhân tạo (hay được gọi là bán tổng hợp) được lấy từ polime thiên nhiên và chế hóa thành polime mới như xenlulozơ trinitrat, tơ visco ...

b. Dựa vào cách tổng hợp

- Polime trùng hợp được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp: (–CH₂–CH₂–)n và (–CH₂–CHCl)n.

- Polime trùng ngưng được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng: (–HN–[CH₂]₆–NH–CO–[CH₂]₄–CO–)n

c. Dựa vào cấu trúc

Bên cạnh đó, polime còn được phân loại dựa vào đặc điểm cấu trúc.

+ Polime có mạch không phân nhánh, ví dụ như: PVC, PE, PS, cao su, xenlulozơ, tinh bột...

+ Polime có mạch nhánh, ví dụ như amilopectin, glycogen.

+ Polime có cấu trúc mạng không gian, ví dụ như rezit, cao su lưu hóa.

>>> Tham khảo: Đồng trùng hợp đivinyl và stiren thu được cao su buna-S có công thức cấu tạo là

3. Đặc điểm cấu trúc của Polyme

Các mắt xích này liên kết với nhau tạo thành mạch thẳng hoặc mạch nhánh. Mạch phân tử polime có thể liên kết với nhau bằng cầu nối là các nhóm nguyên tử, tạo ra mạng không gian. Ví dụ:

- Mạch không phân nhánh: Amilozơ, …

- Mạch phân nhánh: Amilopectin, glicogen, …

- Mạch khoảng trống: Cao su lưu hóa, nhựa bakelit, …

4. Tính chất vật lí của Polyme

- Tính chất vật lý của polime nổi bật nhất là: Nó tồn tại ở dạng chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định (thường nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng). Khi nóng chảy, đa số polime tạo ra chất lỏng nhớt, để nguội sẽ rắn lại và được gọi là chất nhiệt dẻo. Một số polime khác không nóng chảy khi đun mà bị phân hủy ngay, được gọi là chất nhiệt rắn.

- Đa số polime không tan trong những dung môi thường thì, một số ít tan được trong dung môi thích hợp cho dung dịch nhớt. Ví dụ: polibutadien tan trong benzen, …- Có polime có tính dẻo; có polime có tính đàn hồi ; một số ít hoàn toàn có thể kéo thành sợi, dai, bền ; có polime trong suốt không giòn, nhiều polime có tính cách điện, cách nhiệt hoặc tính bán dẫn

5. Tính chất hóa học của Polyme

Polime có thể tham gia được với ba phản ứng như phân cắt mạch, phản ứng giữ nguyên mạch và phản ứng tăng mạch cacbon. Ba phản ứng này quyết định tính chất hóa học của polime.

- Phản ứng phân cắt mạch polime: Polime có nhóm chức trong mạch rất dễ bị thủy phân. Polime trùng hợp sẽ bị nhiệt phân ở mức nhiệt độ xác định để tạo ra các đoạn ngắn, cuối cùng sẽ tạo thành monome ba đầu. Phản ứng nhiệt phân polime thành các monome được gọi là phản ứng giải trùng hợp hay depolime hóa. Một số polime bị oxi hóa cắt mạch.

- Phản ứng giữ nguyên mạch polime: Các polime có liên kết đôi ở trong mạch hoặc các nhóm chức ngoại mạch thì có thể trực tiếp tham gia vào các phản ứng đặc trưng của liên kết đôi cũng như nhóm chức đó.

- Phản ứng tăng mạch polime: Khi ở điều kiện thích hợp (nhiệt độ, chất xúc tác..),các mạch polime có thể kết nối với nhau để hình thành nên mạch dài hơn hoặc tạo thành các mạng lưới, chẳng hạn như các phản ứng lưu hóa chuyển cao su thành cao su lưu hóa, chuyển nhựa rezol thành nhựa rezit,... Trong công nghệ, phản ứng nối các mạch polime với nhau tạo thành mạng không gian, gọi là phản ứng khâu mạch polime.

6. Điều chế Polyme

a. Phản ứng đồng trùng hợp

+ Phản ứng đồng trùng hợp là quá trình kết hợp của hai hay nhiều monome khác nhau để tạo thành polyme có sự tham gia của cả hai hay nhiều monome (nghĩa là polyme bao gồm tất cả các mắt xích cơ bản của các monome). Polyme này gọi là các copolymer.

+ Phản ứng đồng trùng hợp xảy ra theo cơ chế gốc hay ion.

- Ứng dụng của phản ứng đồng trùng hợp:

+ Để giảm tính giòn, đồng trùng hơp PS kết hợp với cao su butadien ta có đươc cao su SBR

+ Tăng khả năng nhuộm màu, đồng CH2CH trùng hơp PS với vinyl pyridil

+ Cao su butyl đươc trùng hơp từ isobutylen và môt lương nhỏ isoprene có khả năng chống thấm khí rất cao.

– Điều kiện xảy ra phản ứng đồng trùng hợp: Monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết bội hoặc là vòng kém bền có thể mở ra.

b. Phản ứng trùng ngưng

Trùng ngưng là quy trình tích hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (H,O…) .

– Điều kiện xảy ra phản ứng trùng ngưng: Monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo liên kết với nhau.

--------------------------------------

Trên đây là bài tìm hiểu của Toploigiai về câu hỏi Phản ứng đồng trùng hợp là gì? Khái niệm, ứng dụng?. Hi vọng thông qua bài mở rộng trên, Toploigiai có thể giúp các bạn hiểu rõ hơn về polyme cũng như khái niệm và một số ứng dụng của phản ứng đồng trùng hợp.