Các thuộc tính, loại và ví dụ tổng hợp của Polyme



các polyme tổng hợp tất cả chúng đều được chế tạo bởi bàn tay con người trong các phòng thí nghiệm hoặc ở quy mô công nghiệp. Về mặt cấu trúc, chúng bao gồm sự kết hợp của các đơn vị nhỏ, được gọi là đơn phân, được liên kết với nhau để tạo thành cái gọi là chuỗi polymer hoặc mạng..

Cấu trúc polyme của loại "spaghetti" được minh họa ở phần dưới bên trên. Mỗi chấm đen đại diện cho một monome, được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Sự thành công của các điểm dẫn đến sự tăng trưởng của chuỗi polymer, mà bản sắc của chúng sẽ phụ thuộc vào bản chất của monome.

Ngoài ra, phần lớn các monome của nó có nguồn gốc từ dầu mỏ. Điều này đạt được thông qua một loạt các quá trình bao gồm giảm kích thước hydrocarbon và các loài hữu cơ khác để thu được các phân tử nhỏ và tổng hợp.

Chỉ số

  • 1 thuộc tính
  • 2 loại
    • 2.1 Nhựa nhiệt dẻo
    • 2.2 Nhiệt ổn
    • 2.3 Chất đàn hồi
    • Sợi 2,4
  • 3 ví dụ
    • 3,1 nylon
    • 3.2 Polycarbonate
    • 3.3 Polystyren
    • 3,4 Polytetrafluoroetylen
  • 4 tài liệu tham khảo

Thuộc tính

Giống như các cấu trúc có thể có của polyme rất đa dạng, tính chất của chúng cũng vậy. Chúng đi đôi với sự tuyến tính, phân nhánh (vắng mặt trong hình ảnh của chuỗi), các liên kết và trọng lượng phân tử của các đơn phân.

Tuy nhiên, mặc dù có các mẫu cấu trúc xác định tính chất của polymer, và do đó, loại của nó, hầu hết đều có một số đặc tính và đặc điểm chung. Một số trong số này là:

- Họ có chi phí sản xuất tương đối thấp, nhưng chi phí tái chế cao.

- Do khối lượng lớn có thể chiếm cấu trúc của chúng, chúng không phải là vật liệu rất dày đặc và, ngoài ra, về mặt cơ học rất bền.

- Chúng trơ ​​về mặt hóa học, hoặc đủ để chống lại sự tấn công của axit (HF) và các chất cơ bản (NaOH).

- Họ thiếu các ban nhạc lái xe; do đó, chúng là chất dẫn điện tồi.

Các loại

Các polyme có thể được phân loại theo các đơn phân của chúng, cơ chế trùng hợp của chúng và tính chất của chúng.

Một homopolymer là một đơn vị bao gồm các đơn vị monome của một loại duy nhất:

100A => A-A-A-A-A ...

Trong khi đó một chất đồng trùng hợp là một chất bao gồm hai hoặc nhiều đơn vị monome khác nhau:

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

Các phương trình hóa học trên tương ứng với các polyme được tổng hợp thông qua bổ sung. Trong đó, mạng lưới hoặc chuỗi polymer đang phát triển khi chúng được liên kết với nhiều monome hơn.

Ngược lại, đối với các polyme thông qua quá trình ngưng tụ, liên kết monome đi kèm với việc giải phóng một phân tử nhỏ "ngưng tụ":

A + A => A-A + p

A-A + A => A-A-A + p...

Trong nhiều trùng hợp p = H2Hoặc, như với polyphenol được tổng hợp với formaldehyd (HC2= O).

Theo tính chất của chúng, polyme tổng hợp có thể được phân loại là:

Nhựa nhiệt dẻo

Chúng là các polyme tuyến tính hoặc ít phân nhánh, có tương tác giữa các phân tử có thể được khắc phục bằng ảnh hưởng của nhiệt độ. Điều này dẫn đến việc làm mềm và đúc của nó, và làm cho chúng dễ dàng tái chế hơn.

Nhiệt ổn

Không giống như nhựa nhiệt dẻo, polyme nhiệt có nhiều phân nhánh trong cấu trúc polymer của chúng. Điều này cho phép chúng chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng hoặc tan chảy, là kết quả của sự tương tác liên phân tử mạnh mẽ của chúng.

Chất đàn hồi

Là những polyme có khả năng hỗ trợ áp suất bên ngoài mà không bị vỡ, biến dạng nhưng sau đó trở lại dạng ban đầu.

Điều này là do các chuỗi polymer của chúng được kết nối, nhưng tương tác giữa các phân tử giữa chúng đủ yếu để tạo ra áp lực.

Khi điều này xảy ra, vật liệu bị biến dạng có xu hướng sắp xếp các chuỗi của nó theo sự sắp xếp tinh thể, "làm chậm" chuyển động gây ra bởi áp lực. Sau đó, khi nó biến mất, polymer trở lại sự sắp xếp vô định hình ban đầu của nó.

Xơ

Chúng là các polyme có độ đàn hồi thấp và khả năng mở rộng nhờ tính đối xứng của chuỗi polymer của chúng và ái lực lớn giữa chúng. Ái lực này cho phép chúng tương tác mạnh mẽ, tạo thành một sự sắp xếp tinh thể tuyến tính chống lại công việc cơ học.

Loại polymer này được sử dụng trong sản xuất các loại vải như cotton, lụa, len, nylon, v.v..

Ví dụ

Móng tay

Nylon là một ví dụ hoàn hảo của loại polymer sợi, tìm thấy nhiều ứng dụng trong ngành dệt may. Chuỗi polymer của nó bao gồm một polyamide với cấu trúc sau:

Chuỗi này tương ứng với cấu trúc nylon 6,6. Nếu bạn đếm các nguyên tử carbon (màu xám) bắt đầu và kết thúc với những nguyên tử được liên kết với quả cầu đỏ, thì có sáu nguyên tử.

Tương tự như vậy, có sáu nguyên tử tách các quả cầu màu xanh. Mặt khác, các quả cầu màu xanh và đỏ tương ứng với nhóm amide (C = ONH).

Nhóm này có khả năng tương tác với các liên kết hydro với các chuỗi khác, cũng có thể áp dụng sự sắp xếp tinh thể nhờ vào sự đều đặn và đối xứng của chúng.

Nói cách khác, nylon có tất cả các đặc tính cần thiết để được phân loại là sợi.

Polycarbonate

Nó là một polymer nhựa (chủ yếu là nhựa nhiệt dẻo) trong suốt với các cửa sổ, ống kính, trần nhà, tường, v.v. Hình trên cho thấy một nhà kính được làm bằng polycarbonate.

Cấu trúc polymer của nó như thế nào và tên polycarbonate đến từ đâu? Trong trường hợp này, nó không hoàn toàn đề cập đến anion CO32-, nhưng với nhóm này tham gia vào liên kết cộng hóa trị trong chuỗi phân tử:

Do đó, R có thể là bất kỳ loại phân tử nào (bão hòa, không bão hòa, thơm, v.v.), dẫn đến một họ polyme polycarbonate rộng.

Polystyren

Nó là một trong những polymer phổ biến nhất của cuộc sống hàng ngày. Các cốc nhựa, đồ chơi, các yếu tố máy tính và TV, và đầu ma-nơ-canh trong hình trên, (cũng như các vật thể khác) được làm bằng polystyrene.

Cấu trúc polyme của nó bao gồm sự kết hợp của n styrenes, tạo thành một chuỗi có thành phần thơm cao (các vòng lục giác):

Polystyrene có thể được sử dụng để tổng hợp các copolyme khác, chẳng hạn như SBS (Poly (styrene-butadiene-styrene)), được sử dụng trong các ứng dụng cần cao su kháng.

Polytetrafluoroetylen

Còn được gọi là Teflon, là một loại polymer có trong nhiều dụng cụ nhà bếp với hành động chống dính (chảo đen). Điều này cho phép chiên thức ăn mà không cần thêm bơ hoặc chất béo khác.

Cấu trúc của nó bao gồm một chuỗi polymer "được phủ" bởi các nguyên tử F ở cả hai phía. Những F này tương tác rất yếu với các hạt khác, chẳng hạn như dầu mỡ, ngăn chúng bám vào bề mặt chảo.

Tài liệu tham khảo

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Polyme tổng hợp. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: chemexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Danh sách các polyme tổng hợp. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
  3. Đại học Carnegie Mellon. (2016). Polyme tự nhiên vs tổng hợp. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: cmu.edu
  4. Trung tâm học tập khoa học polymer. (2018). Polyme tổng hợp. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (Ngày 29 tháng 1 năm 2010). 3D nylon [Hình] Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: commons.wikidia.org
  6. Cổng thông tin giáo dục. (2018). Tính chất của polyme. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: Portaleducativo.net
  7. Văn bản khoa học (Ngày 23 tháng 6 năm 2013). Polyme tổng hợp Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2018, từ: textosellectificos.com