Bài 14 Vật liệu polime

BÀI 14: VẬT LIỆU POLIME

I.CHẤT DẺO:

1. Khái niệm về chất dẻo và vật liệu compozit:

a. Chất dẻo: là những vật liệu polime có tính dẻo.

Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, của áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng .

b. Vật liệu compozit là những vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất 2 thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau.

Thành phần: gồm : chất nền , chất độn và các phụ gia khác.

· Chất nền : là nhưạ nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn.

· Chất độn : gồm sợi ( bông, đay, poliamit, amiang...), bột ( silicat, bột nhẹ (CaCO₃), bột tan ( 3MgO.4SiO₂.2H₂O), ...

3. Môt số polime làm chất dẻo:

Polime	Phương pháp tổng hợp	Tính chất	Ứng dụng
Polietilen (PE)	trùng hợp CH₂=CH₂	mềm dẻo, t^o_nc>110^oC, tương đối trơ	làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng
Poli(vinyl clorua)(PVC)	trùng hợp CH₂=CHCl	chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit	làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả
Poli(metyl metacrylat) (PMM)	trùng hợp CH₂=C(CH₃)COOCH₃	trong suốt, cho ánh sáng truyền qua tốt	chế tạo thủy tinh plexiglas
Poli(phenol-fomanđehit) PPF + Nhựa novolac (mạch không phân nhánh) + Nhựa rezol (mạch không phân nhánh có một số nhóm -CH₂OH còn tự do ở vị trí số 2 hoặc 4) + Nhựa rezit (cấu trúc mạng không gian)	+ đun nóng hh fomanđehit và phenol lấy dư với xt axit + đun nóng hh phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1:1,2 với xúc tác kiềm + đun nóng nhựa rezol ở 150^oC	+ Rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ + rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ + không nóng chảy, không tan trong nhiều dm hữu cơ	+ sản xuất sơn, vecni, … + sản xuất sơn, keo và nhựa rezit + chế tạo vỏ máy, các dụng cụ cách điện, …

II. TƠ:

1. Khái niệm : Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

Cấu trúc: mạch không nhánh, sắp xếp song song. Tương đối rắn, tương đối bền với nhiệt và với các dung môi thông thường, mềm dai, không độc, có khả năng nhuộm màu.

2. Phân loại: hai loại : tơ thiên nhiên và tơ hóa học.

a. Tơ thiên nhiên: sẳn có trong thiên nhiên như bông, len, tơ tằm.

b. Tơ hóa học: chế tạo bằng phương pháp hóa học. Chia hai nhóm :

* Tơ tổng hợp: tạo từ polime tổng hợp như tơ poliamit ( nilon, capron), tơ vinylic thế ( vinilon, nitron....)

* Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo : từ polime thiên nhiên được chế biến thêm bằng phương pháp hóa học như tơ visco, tơ xenluloz axetat,....

3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp :

a. Tơ nilon-6,6: thuộc loại tơ poliamit.

Tính chất: dai, bền, mềm mại, óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô, kém bền với nhiệt, axit và kiềm.

Ứng dụng: dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện dây cáp,dây dù, đan lưới....

b. Tơ nitron hay olon: thuộc loại tơ vinylic tổng hợp từ vinyl xianua ( acrilonitrin)

Tính chất : dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt →dệt vải may quần áo ấm, bện len đan áo rét

Chú ý: Các loại tơ phân tử có liên kết amit thì không bền trong môi trường axit & kiềm.

c. Tơ lapsan: thuộc loại tơ polieste, điều chế từ axit terephtalic và etylenglicol bằng phản ứng đồng trùng ngưng.

Bền với axit và kiềm hơn nilon, dùng dệt vải may mặc.

III. CAO SU:

1. Khái niệm: Cao su là vật liệu polime có tính đàn hồi.

2. Phân loại: có 2 loại : Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

a. Cao su thiên nhiên: Lấy từ mủ của cây cao su tên Hevea brasiliensis ở Nam Mỹ.

Cao su thiên nhiên là polime của isopren. CH₂- C = CH – CH₂

CH₃ n

Tính chất: có tính đàn hồi, không dẫn nhiệt và điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol, axeton....nhưng tan trong xăng, benzen.

Tham gia phản ứng cộng H₂, HCl, Cl₂...S..do phân tử cao su còn liên kết đôi.

Lưu hóa cao su làm tăng tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong các dung môi. Do tạo cầu nối – S – S – giữa các mạch cao su thành mạng lưới.

b. Cao su tổng hợp: là loại vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên.