Một số polymer thường gặp - Khoa học tự nhiên 9

Polymer là những chất có khối lượng phân tử rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.

Các phân tử nhỏ kết hợp với nhau tạo nên polymer được gọi là monomer.

Chất dẻo là những vật liệu polymer có tính dẻo.

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

- Thành phần = polymer (chính) + phụ gia như chất hoá dẻo, chất độn, chất màu, chất ổn định,..

Phản ứng điều chế của một số polymer thông dụng được làm chất dẻo được trình bày trong bảng sau.

Chất dẻo được sử dụng rất phổ biến trên thế giới để tạo ra nhiều sản phẩm ứng dụng trong đời sống, công nghiệp, xây dựng,... Ước tính có khoảng hai phần ba lượng polymer tiêu thụ trên thế giới là từ các chất dẻo thông dụng như PE, PP, PVC, PS.

- Thời gian phân huỷ lâu (lên đến hàng trăm năm)=> xử lý rác thải nhựa không đúng cách => sẽ gây ô nhiễm môi trường,.

- Đốt nhựa tạo ra các khí độc hại và làm tăng lượng khí gây hiệu ứng nhà kính.

- Khi chôn lấp, rác thải nhựa sẽ làm cho đất không giữ được nước , dinh dưỡng, làm chết vi sinh vật có lợi trong đất, gây tác động xấu đến  sự sinh trưởng của cây trồng.

- Nhựa thải ra sông, hồ,  đại dương…. Gây ô nhiễm nguồn nước, làm mất cân bằng hệ sinh thái.

Vật liệu composite gồm hai thành phần chính

+ Vật liệu cốt gồm cốt sợi (sợi carbon, sợi vải, sợi thuỷ tinh,…) hoặc cốt hạt: hạt kim loại (bột nhôm), bột gỗ, bột đá, bột silica,… giúp cho vật liệu có được các đặc tính cơ học cần thiết.

+ Vật liệu nền gồm nền hữu cơ (polymer: nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn), nền kim loại, nền gốm,…giúp liên kết vật liệu cốt với nhau và tạo tính thống nhất cho vật liệu composite.

Tơ là những vật liệu polymer hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

- Mạch không phân nhánh, xếp song song với nhau.

- Mềm, dai, không độc, tương đối bền với các dung môi thông thường và có khả năng nhuộm màu.

- Nguyên liệu quan trọng trong ngành dệt may.

- Tơ tự nhiên: Là tơ có sẵn trong thiên nhiên như bông, sợi lanh, len lông cừu, tơ tằm,...

- Tơ tổng hợp: Là tơ được chế tạo từ polymer tổng hợp như polyamide (nylon, capron,...).

- Tơ bán tổng hợp: Là tơ xuất phát từ nguồn thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng phương pháp hoá học (như tơ visco, tơ cellulose acetate,...).

* Tơ tự nhiên

+ Bông: chứa cellulose (95 – 98%); mềm mịn, thấm hút mồ hôi tốt, thông thoáng. Được sử dụng phổ biến trong ngành may mặc (vải cotton)

+ Len được sản xuất từ lông động vật như dê, thổ. Thành phần chính là protein, sợi len mềm mịn, bền và giữ nhiệt tốt. Len được sử dụng rộng rãi để may quần áo ấm, chân, mũ, thảm,…

+ Tơ tằm được lấy từ tơ của con tằm, thành phần chính là protein, thoáng, nhẹ, hấp thụ nhiệt kém, ít bám bụi, bề mặt mịn.

* Tơ tổng hợp và bán tổng hợp

Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi.

- Tính đàn hồi là tính bị biến dạng của vật khi chịu lực tác dụng bên ngoài nhưng trở lại hình dạng ban đầu khi lực thôi tác dụng.

Có hai loại cao su là cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

Cao su thiên nhiên:

- Lấy từ mủ cây cao su (có thành phần chính là polyisoprene) tên khoa học là Hevea brasiliensis được dùng trong ngành công nghiệp cao su.

- Các mắt xích isoprene đều có cấu hình cis.

- Cao su thiên nhiên có tính đàn hồi, không dẫn điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, ethanol,... nhưng tan trong xăng và benzene.

- Cao su thiên nhiên có khả năng phản ứng cộng với H₂, Cl₂, HCl,... Đặc biệt, cao su thiên nhiên có phản ứng với lưu huỳnh tạo cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su không lưu hoá.