CHUYÊN ĐỀ: VẬT LIỆU POLIME
A. LÝ THUYẾT
I. Chất dẻo
1. Khái niệm:
- là những polime có tính dẻo
- Tính dẻo là khả năng polime bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt và vẫn giữ nguyên sự biến dạng đó khi không tác dụng lực nữa
2. Một số loại chất dẻo
a. Polietilen (PE)
- PE là chất dẻo mềm, được dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng…
b. Poli vinylclorua (PVC)
- là chất dẻo cứng, cách điện tốt, bền với axit, được dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, da giả…
c. Poli metylmetacrylat (PMM hay thủy tinh hữu cơ)
- là chất dẻo cứng, trong suốt, không vỡ…nên được gọi là thủy tinh hữu cơ. Dùng để chế tạo kính máy bay, ô tô, kính bảo hiểm, dùng làm răng giả…
d. Poli phenolfomandehit (PPF)
PPF có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit
Nhựa novolac:
- Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac mạch không phân nhánh (cầu nối metylen –CH2– có thể ở vị trí ortho hoặc para)
- Nhựa nhiệt dẻo, dễ nóng chảy, tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn…
Nhựa rezol:
- Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1,2 có xúc tác kiềm. Nhựa rezol không phân nhánh, một số nhân phenol có gắn nhóm –CH2OH ở vị trí số 4 hoặc 2
- Nhựa nhiệt rắn, dễ nóng chảy, tan trong nhiều dung môi hữu cơ dùng để sản xuất sơn, keo, nhựa rezit
Nhựa rezit (nhựa bakelit):
- Đun nóng nhựa rezol ở 150oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian
- Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy…
3. Vật liệu compozit gồm:
- thành phần chính là 1 polime
- chất độn vô cơ
II. Cao su:
1 . Khái niệm:
- là những vật liệu polime có tính đàn hồi
- Tính đàn hồi là khả năng vật liệu đó bị biến dạng khi chịu tác dụng của 1 lực cơ học và trở về được trạng thái ban đầu.
2. Các loại cao su:
a. Cao su thiên nhiên: poli isopren
b. Cao su tổng hợp
* Cao su isopren
- Trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poli isopren gọi là cao su isopren, cấu hình cis chiếm ≈ 94 %, gần giống cao su thiên nhiên
* Cao su buna
- Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.
* Cao su buna-S có tính đàn hồi cao
* Cao su buna-N có tính chống dầu tốt:
III. Tơ
1. Khái niệm:
- là những polime có khả năng kéo thành sợi dài và mảnh
- Đặc điểm của polime cấu tạo nên tơ
+ mạch không phân nhánh
+ không độc, không tan trong nước
+ có khả năng kéo thánh sợi dài, mảnh; có khả năng nhuộm màu
2. Phân loại:
a. Dựa vào nguồn gốc:
Tơ thiên nhiên | Tơ hóa học (Tơ nhân tạo hoặc tơ bán tổng hợp) | Tơ tổng hợp |
- hoàn toàn là sản phẩm từ thiên nhiên | - xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng con đường hóa học | - tổng hợp hoàn toàn từ hóa học |
- tơ tằm, sợi bông, len dạ… | - tơ visco, tơ axetat… | - nilon-6; nilon-7; nilon-6,6; vinilon; tơ olon (tơ nitron) |
b. Dựa trên cấu tạo
Tơ poliamit | Tơ polieste |
- những tơ có liên kết -CO-NH- | - những tơ có nhóm chức este |
- tơ capron, tơ enang, tơ nilon-6,6… | - tơ lapsan, tơ axetat… |
3. Tính chất của tơ
- không xác định, phụ thuộc tính chất của từng loại tơ
A. BÀI TẬP
Câu 1: Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng ?
A. Một số chất dẻo là polime nguyên chất.
B. Đa số chất dẻo, ngoài thành phần cơ bản là polime còn có các
thành phần khác.
B. Một số vật liệu compozit chỉ là polime.
C. Vật liệu compozit chứa polime và các thành phần khác.
Đáp án: C
Câu 2: Trong các ý kiến dưới đây, ý kiến nào đúng ?
A. Đất sét nhào nước rất dẻo, có thể ép thành gạch, ngói ; vậy đấy sét nhào nước là chất dẻo.
B. Thạch cao nhào nước rất dẻo, có thể nặn thành tượng ; vậy đó là một chất dẻo.
C. Thuỷ tinh hữu cơ (plexiglas) rất cứng và bền với nhiệt ; vậy đó không phải là chất dẻo.
D. Tính dẻo của chất dẻo chỉ thể hiện trong những điều kiện nhất định ; ở các điều kiện khác, chất dẻo có thể không dẻo.
Đáp án: D
Câu 3: Phát biểu nào dưới đây là không đúng:
A. Các vật liệu polime thường là chất rắn không bay hơi
B. Polime là những chất có phân tử khối rất lớn và do nhiều mắt xích liên kết với nhau
C. Hầu hết các polime tan trong nước và các dung môi hữu cơ
D. Polietilen và poli(vinyl clorua) là loại polime t/hợp, còn tinh bột và xenlulozơ là loại polime tự nhiên
Đáp án: C
Câu 4: Tính chất nào sau đây không phải tính chất của cao su thiên nhiên?
A. Tính đàn hồi.
B. Không dẫn điện và nhiệt.
C. Không tan trong nước, etanol nhưng tan trong xăng.
D. Thấm khí và nước.
Đáp án: D
Câu 10: Phát biểu nào dưới đây là không đúng:
A. Bản chất cấu tạo hoá học của tơ tằm và len là protit
B. Bản chất cấu tạo hoá học của tơ nilon là poliamit
C. Quần áo nilon, len, tơ tằm không nên giặt với xà phòng có độ kiềm cao
D. Tơ nilon, tơ tằm, len rất bền vững với nhiệt.
Đáp án: D
Câu 11: Phát biểu nào dưới đây là không đúng:
A. Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit (C6H10O5)n nhưng xenlulozơ có thể kéo sợi, còn tinh bột thì không.
B.Len, tơ tằm, tơ nilon kém bền với nhiệt và không bị thuỷ phân trong môi trường axit hoặc kiềm.
C. Phân biệt tơ nhân tạo và tơ tự nhiên bằng cách đốt, tơ tự nhiên cho mùi khét.
D. Đa số các polime đều không bay hơi do khối lượng phân tử lớn và lực liên kết phân tử
Đáp án: B
Câu 12: Dãy nào dưới đây chỉ gồm các loại tơ nhân tạo?
A. tơ axetat, tơ visco, tơ đồng axetat
B. tơ polieste, tơ visco, tơ đồng axetat
C. tơ capron, tơ axetat, tơ visco
D. tơ polieste, tơ axetat, tơ visco
Đáp án: A
Câu 17: Cho các loại tơ sau: (1) Tơ tằm; (2) Tơ visco; (3) Tơ capron; (4) Tơ nilon. Số tơ thuộc loại tơ nhân tạo là:
A. 1 B. 3. C. 4. D. 2.
Đáp án: A
Câu 18: Trong công nghiệp, từ etilen để điều chế PVC cần ít nhất mấy phản ứng ?
A. 2 phản ứng. B. 5 phản ứng. C. 3 phản ứng. D. 4 phản ứng.
Đáp án: C
Câu 19: Để tạo thành PVA, người ta tiến hành trùng hợp
A. CH2=CH-COO-CH3. C. CH3-COO-CH=CH2.
B. CH2=C(CH3)-COO-CH3. D. CH3-COO-C(CH3)=CH2.
Đáp án: C
Câu 20: Có thể điều chế cao su Buna (X) từ các nguồn thiên nhiên theo các sơ đồ sau. Hãy chỉ ra sơ đồ sai
A. CaCO3 → CaO → CaC2 → C2H2 → C4H4 → Buta-1,3-đien → X.
B. Tinh bột → glucozơ → C2H5OH → Buta-1,3-đien→ X.
C. CH4 → C2H2 →C4H4 → Buta-1,3-đien → X.
D. Xenlulozơ → glucozơ → C2H4 → C2H5OH → Buta-1,3-đien → X.
Đáp án: D
