Bài 14. Vật liệu polime

Nhóm 1
Bài 14:
VẬT LIỆU POLIME
I.Chất dẻo

1.Khái niệm về chất dẻo và vật liệu compozit
a) Chất dẻo
Chất dẻo là những ………………..có tính……..
Tính dẻo của vật liệu là tính …………….khi chịu tác dụng của …….., của ………………….mà vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
Ví dụ nếu hơ nóng thước nhựa hay vỏ bút bi và uốn cong đi rồi để nguội thì chúng vẫn giữ nguyên hình dạng uốn cong đó.




vật liệu polime
dẻo
nhiệt
áp lực bên ngoài
bị biến dạng
I.Chất dẻo

1.Khái niệm về chất dẻo và vật liệu compozit
b) Vật liệu compozit
Khi trộn ……....với ……….. thu được một vật liệu mới có tính chất của polime và chất độn nhưng độ bền, độ chịu nhiệt… tăng lên rất nhiều so với polime nguyên chất. Đó là …………..........
Vậy: Vật liệu compozit là vật liệu ……….. gồm ít nhất …...thành phần ………. vào nhau mà không …… vào nhau.
polime
chất độn
vật liệu compozit
hỗn hợp
hai
phân tán
tan
I.Chất dẻo
1.Khái niệm về chất dẻo và vật liệu compozit
b) Vật liệu compozit
Thành phần của vật liệu compozit gồm: chất nền (polime) và chất độn, ngoài ra còn có một số phụ gia khác.
Chất nền có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn.
Chất độn có thể là sợi (bông, đay, poliamit, amiang,…), hoặc bột (silicat, CaCO3), bột tan (3MgO, 4SiO2, 2H2O),…


Vật
liệu compozit
PE là …………….., nóng chảy ở trên…….., có tính ……………. của ankan mạch không nhánh, được dùng nhiều làm màn mỏng, vật liệu điện, bình chứa,…
I.Chất dẻo
2.Một số polime dùng làm chất dẻo
Polietilen (PE): (CH2-CH2)n


chất dẻo mềm
110oC
trơ tương đối
Ống nhựa PE Tấm nhựa PE
PVC là …………………….., cách ……. tốt, bền với……, được dùng làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa,…
I.Chất dẻo
2.Một số polime dùng làm chất dẻo
b) Poli(vinyl clorua) (PVC): CH2-CH
Cl n


chất rắn vô định hình
điện
axit
Nhựa
Ống nước nhựa
I.Chất dẻo
2.Một số polime dùng làm chất dẻo
CH3
c) Poli(metyl metacrylat): CH2-C
COOCH3 n

Poli(metyl metacrylat) là ……………………, có khả năng cho ………… truyền qua tốt (gần 90%) nên được dùng chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas.
chất rắn trong suốt
ánh sáng
I.Chất dẻo
2.Một số polime dùng làm chất dẻo
d) Poli(phenol-fomanđehit) (PPF)


Poli(phenol-fomanđehit) có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol và nhựa rezit.
Sơ đồ phản ứng đơn giản nhất điều chế nhựa novolac như sau:
OH OH OH
n + nCH2=O n CH2OH H+,75oC,-nH2O CH2 n

Nhựa novolac là ……….., dễ …………, dễ …... trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất bột ép, sơn.

chất rắn
nóng chảy
tan
I.Chất dẻo
2.Một số polime dùng làm chất dẻo
d) Poli(phenol-fomanđehit) (PPF)

Từ phenol và fomanđehit có thể tổng hợp được nhựa rezol hoặc nhựa rezit ó những đặc tính khác.
Khi lấy dư fomanđehit và dùng xúc tác bazơ, thu được nhựa rezol.
Đun nóng chảy nhựa rezol (≥ 140oC) sau đó để nguội, thu được rezit.


II. Tơ

1.Khái niệm
Tơ là những vật liệu polime …………… và …........với ………. nhất định.
Trong tơ, những phân tử polime có mạch không phân nhánh, sắp xếp song song với nhau. Polime này tương đối rắn, tương đối bền với nhiệt và với các dung môi thông thường, mềm, dai, không độc và có khả năng nhuộm màu.

hình sợi dài
mảnh
độ bền
II. Tơ
2. Phân loại
Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm

Tơ tổng hợp: tơ poliamit, tơ vinylic
thế
Tơ hóa học
Tơ bán tổng hợp: tơ visco, tơ
xenlulozơ axetat


Tơ sợi
TƠ THIÊN NHIÊN
nilon
II. Tơ
3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
a) Tơ nilon – 6,6
Tơ nilon – 6,6 thuộc loại tơ poliamit, được điều chế từ hexametylenđiamin NH2[CH2]6NH2 và axit ađipic HOOC[CH2]4COOH:
nH2N-[CH2]6-NH2 + nHOOC-[CH2]4-COOH to
(NH-[CH2]6-NHCO-[CH2]4-CO) n +2nH2O

II. Tơ
3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
a) Tơ nilon – 6,6
Tơ nilon – 6,6 có tính …..., bền, mềm mại, óng mượt, ít …………., giặt mau khô, nhưng ………. với nhiệt, với axit và kiềm.
Tơ nilon – 6,6 cũng như nhiều loại tơ poliamit khác dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây áp, dây dù, đan lưới, …

dai
thấm nước
kém bền
II. Tơ
3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
b) Tơ nitron (hay olon)
Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (thường gọi là acrilonitrin):
nCH2=CH ROOR’,to CH2-CH
CN CN n
Tơ nitron ….., …… với nhiệt và ……………, nên thường dùng để dệt vải may quần áo ấm hoặc bện thành sợi “len” đan áo rét.
Các loại tơ được cấu tạo từ các phân tử có liên kết amit thì không bền trong môi trường axit hoặc bazơ.

dai
bền
giữ nhiệt tốt
III. Cao su
1. Khái niệm
Cao su là loại vật liệu ………. có ……………..
Tính đàn hồi là tính bị biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng. Chẳng hạn khi ta kéo căng sợi dây cao su rồi buông tay ra, sợi dây trở lại với kích thước ban đầu.
polime
tính đàn hồi
III. Cao su
2. Phân loại
a)Cao su thiên nhiên
Cao su thiên nhiên lấy từ mủ cây cao su. Cây cao su có tên khoa học là Hevea brasilliensis, có nguồn gốc từ Nam Mĩ, được trồng nhiều nơi trên thế giới và nhiều tỉnh ở nước ta.

CÂY CAO SU, MỦ CAO SU
III. Cao su
2. Phân loại
a)Cao su thiên nhiên
Cấu tạo
Khi đun nóng cao su thiên nhiên tới 250 – 300oC thu được isopren (C5H8).
Vậy cao su thiên nhiên là polime của isopren:
CH2-C=CH-CH2 với n ~ 1500 – 1500
CH3 n
III. Cao su
2. Phân loại
a)Cao su thiên nhiên
Tính chất và ứng dụng
Cao su thiên nhiên có tính ………., ………….. nhiệt và điện, …………. khí và nước, ………… trong nước, etanol, axeton,… nhưng…….trong xăng, benzen.
Do có liên kết đôi trong phân tử, cao su thiên nhiên có thể tham gia các phản ứng cộng H2, HCl, Cl2,… và đặc biệt khi tác dụng với lưu huỳnh cho cao su lưu hóa có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong các dung môi hơn cao su thường.
đàn hồi
không dẫn
không thấm
không tan
tan
III. Cao su
2. Phân loại
a)Cao su thiên nhiên
Tính chất và ứng dụng
Bản chất của quá trình lưu hóa (đun nóng ở 150oC hỗn hợp cao su và lưu huỳnh với tỉ lệ khoảng 97 : 3 về khối lượng) là tạo ra cầu nối –S-S- giữa các mạch cao su thành mạng lưới.
Phân tử polime hình sợi
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Cầu nối đisunfua
to
+ nS
Cao su thô
Cao su lưu hóa
III. Cao su
2. Phân loại
b) Cao su tổng hợp
Cao su tổng hợp là loại vật liệu polime tương tự ………………….., thường được điều chế từ các ………….bằng phản ứng ……….....
Có nhiều loại cao su tổng hợp, trong đó có một vài loại thông dụng sau đây:
Cao su buna
Cao su buna-S và buna-N
cao su thiên nhiên
ankađien
trùng hợp
III. Cao su
2. Phân loại
b) Cao su tổng hợp
Cao su buna
Cao su buna được sản xuất từ polibutađien thu được bằng phản ứng trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na:
nCH2=CH-CH=CH2 (CH2-CH=CH-CH2)n
buta-1,3-đien polibuta-1,3-đien
Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.
Na
to, p
III. Cao su
2. Phân loại
b) Cao su tổng hợp
Cao su buna-S và buna-N
Đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren C6H5CH=CH2 có xúc tác Na được polime dùng để sản xuất cao su buna-S có tính đàn hồi cao.
Đồng trùng hợp buta-1,3-đien với acrilonitrin CH2=CH-CN có xúc tác Na được polime dùng sản xuất cao su buna-N có tính chống dầu cao.
Một số sản phẩm làm từ cao su
NỆM
SALON
IV.Keo dán tổng hợp
1.Khái niệm
Keo dán là loại vật liệu có khả năng ………. hai mảnh …………….giống hoặc khác nhau mà không làm ……….. bản chất của các vật liệu được kết dính.
Bản chất của keo dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền chắc giữa hai mảnh vật liệu. Lớp màng mỏng này phải bám chắc vào 2 mảnh vật liệu được dán.

kết dính
vật liệu rắn
biến đổi
IV.Keo dán tổng hợp
2.Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng

a)Nhựa vá săm
Nhựa vá săm là dung dịch đặc của cao su trong dung môi hữu cơ.
Khi dùng phải làm sạch chỗ dán, bôi nhựa vào và để cho dung môi bay đi, sau đó dán lại.

IV.Keo dán tổng hợp
2.Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng

b)Keo dán epoxi
Keo dán epoxi làm từ polime có chứa nhóm epoxi CH2-CH-
O
Khi dùng cần thêm chất đóng rắn để tạo polime mạng lưới, rắn lại và có độ bền, độ kết dính cao. Vì vậy nó còn được gọi là keo dán hai thành phần.
Keo dán epoxi dùng để dán các vật liệu kim loại, gỗ, thủy tinh, chất dẻo trong các ngành sản xuất ô tô, máy bay, xây dựng và trong đời sống hằng ngày.
IV.Keo dán tổng hợp
2.Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng

c)Keo dán ure-fomanđehit
Keo dán ure-fomanđehit được sản xuất từ poli(ure-fomanđehit). Poli(ure-fomanđehit) được điều chế từ ure và fomanđehit.
nH2N-CO-NH2 + nCH2=O (HN-CO-NH-CH2) n + nH2O
Khi dùng keo ure-fomanđehit phải thêm chất đóng rắn loại axit để tạo polime mạng lưới, rắn lại, bền với dầu mỡ và một số dung môi thông dụng.
Keo dán ure-fomanđehit dùng để dán các vật liệu bằng gỗ, chất dẻo.
xt, to
Cám ơn cô và các bạn đã theo dõi bài giảng