Tải bản đầy đủ (.docx) (16 trang)

CÁC POLYME THIÊN NHIÊN và TỔNG hợp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (329.14 KB, 16 trang )

D.T.Tươi Hóa K11

CHƯƠNG 5, 6: POLYME THIÊN NHIÊN VÀ TỔNG HỢP
Cao su tự nhiên:
Cấu tạo hóa học
- Cao su thiên nhiên là polyisopren (polyme của isopren)
- Công thức phân tử : (C5H8)n
- Công thức cấu tạo :

n ≈ 1500 -15000
Tính chất vật lý :
- Cao su thiên nhiên có mạch cacbon uốn khúc cuộn lại như lò xo nên có tính chất
đàn hồi.
- Cao su thiên nhiên không thấm khí, không thấm nước, cách điện, cách nhiệt tốt.
- Ở nhiêt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể. Cao su thiên nhiên kết
tinh với vận tốc nhanh nhất ở -25˚C. Cao su thiên nhiên nhiên tinh thể nóng chảy ở 40˚C.
- Cao su thiên nhiên tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và
CCl4. Tuy nhiên, cao su thiên nhiên không tan trong rượu và xêton.
Tính chất hóa học
- Cao su thiên nhiên có thể tham gia các phản ứng cộng H2, HCl, Cl2...

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 hữu cơ hơn cao su thường.


D.T.Tươi Hóa K11

Lưu hóa cao su:
Khái niệm:
Cao su lưu hóa hay còn gọi là cao su xốp là loại cao su được tạo thành do việc trộn
cao su nguyên liệu (chất đàn hồi – elastomer, polyme vô định hình) với các thành phần


khác nhau để tạo thành một tổ hợp, sau đó đem lưu hóa để tạo thành cao su.
Cao su lưu hóa là sản phẩm cách nhiệt lý tưởng để ngăn tích tụ hơi nước trên các
đường ống dẫn nước lạnh hay giảm thất thoát nhiệt từ các đường ống nóng. Ngoài ra, cao
su lưu hóa còn là vật liệu được biết đến để chống thấm, bảo ôn, cách âm, cách nhiệt lạnh,
chống rung âm thanh, làm lót nền cho dãn.
Cấu trúc:

Tính chất cơ bản:
- Chống chất ozone, tia UV và thời tiết tốt khi sử dụng ngoài trời.
- Bền bỉ, dẫn nhiệt thấp và ổn định trong suốt quá trình sử dụng.
* Không hấp thu hơi nước.
* Phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn quốc tế về Khói và Cháy.
* Có cấu trúc ô nhỏ bền vững, làm từ chất không có polymer có tính kháng nước và hơi
ẩm cao.
* Tính chất đàn hồi cao làm cho việc thi công rất dễ dàng. Tạo thành vẻ bên ngoài sạch,
đẹp khi hoàn chỉnh. Không cần có lớp bao phủ khi dùng trong nhà
*Độ bền kéo: 100-200PSI
*Độ cứng: 10, 20, 30 + /-5shore
*Độ giãn dài: 100%
*Chất liệu: cao su nguyên liệu và phụ gia
*Màu: đen
*Nhiệt độ làm việc: -60 ° C đến +200 ° C (cao nhất 260 ° C)
Ứng dụng:
1. Cách nhiệt cho hệ thống đường ống nước nóng
2. Cách nhiệt cho đường ống ( hơi ) lạnh
3. Cách nhiệt cho đường ống nước lạnh và hệ thống cấp đông
4. Ứng dụng trong đời sống thực tế:


D.T.Tươi Hóa K11

- Trong giao thông vận tải : làm săm , lốp ô tô , và các phương tiện khác
- Trong linh vực thời trang : Làm sandan chiến binh rất được ưa chuộng hiện nay , làm
giầy
- Trong quân sự
- Trong các ngành dịch vụ : làm vật liệu cách âm cho phòng hát , làm sàn của các phòng
gym …

Xenlulozo:
Khái niệm:
Cellulose là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các liên kết các mắt xích β-DGlucose
Là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, giúp cho các mô thực vật
có độ bền cơ học và tính đàn hồi.
Trong gỗ lá kim, cellulose chiếm khoảng 41-49%, trong gỗ lá rộng nó chiếm 4352% thể tích. Cellulose có nhiều trong bông (95-98%), đay, gai, tre, nứa, gỗ... (Cellulose
chiếm khoảng 40-45% trong gỗ).
Phản ứng thủy phân xenlulozơ có thể xảy ra nhờ tác dụng xúc tác của enzim
xenlulaza có trong cơ thể động vật nhai lại (trâu, bò...). Cơ thể người không có enzim này
nên không thể tiêu hóa được xenlulozơ
Tính chất vật lí:
- Là chất màu trắng, không mùi, không vị. Cellulose không tan trong nước ngay cả
khi đun nóng và các dung môi hữu cơ thông thường. Tan trong một số dung dịch acid vô
cơ mạnh như: HCl, HNO3,... một số dung dịch muối: ZnCl2, PbCl2,...
- Tan trong dung dịch nước Svayde( Cu(NH3)n(OH)2) Do cấu trúc đạc biệt của
xenlulozo, do các liên kết hidro trong phân tử rất bền vững và tồn tại dưới dạng tinh thể
nên xenlulozo không có khả năng hòa tan; ở nhiệt độ cao xenlulozo không bị nóng chảy
mà bi phân hủy.
- Xenlulozo tan được trong dung dịch Cu(OH)2 trong amoniac, trong đó Cu2+ tồn
tại chủ yếu ở dạng phức chất Cu(NH3)n(OH)2. Khi ấy sinh ra phức chất của xenlulozo với
ion đồng ở dạng dung dịch nhớt.
- Là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, giúp cho các mô thực vật
có độ bền cơ học và tính đàn hồi.

3. Cấu trúc phân tử
Công thức phân tử : (C6H10O5)n.
Mỗi mắt xích xenlulozo có 3 nhóm OH nên còn viết : (C6H7O2(OH)3)n


D.T.Tươi Hóa K11
Cellulose là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các liên kết các mắt xích β-DGlucose. Liên kết với nhau bằng liên kết 1.4 GlucocidCellulose là hợp chất cao phân
tử được cấu tạo từ các liên kết các mắt xích β-D-Glucose. Liên kết với nhau bằng liên kết
1.4 Glucocid.

Polyvinyclorua:
Cấu trúc:
- Polyvinylclorua (PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp

vinylclorua:
- Nó luôn tồn tại ở hai dạng cấu tạo là đâu nối đâù và đầu nối đuôi:

Tính chất vật lí:
- PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền
phù và nhũ tương PVC.S huyền phù có kích thước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E
nhũ tương có độ mịn cao.
- PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, PVC chịu va đập kém. PVC là loại vật liệu
cách điện tốt, các vật liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm các chất hóa dẻo tạo
cho PVC này có tính mềm dẻo cao hơn, dai và dễ gia công hơn.


D.T.Tươi Hóa K11
Tỉ trọng của PVC vào khoảng từ 1,25 đến 1,46 g/cm3 (nhựa chìm trong nước), cao
hơn so với một số loại nhựa khác như PE, PP, EVA (nhựa nổi trong nước)...
Tính chất hóa học:

- Thế các nguyên tử clo

- Thế các nguyên tử hiđrô
Ứng Dụng:
- PVC trong ngành xây dựng:
PVC là 1 loại vật liệu có đô bền và độ tin cậy cao, được dùng rộng rãi để cấp
thoát nước sinh hoạt , thủy lợi, lưu chuyển hóa chất, bảo vệ cáp điện và các loại cáp
trong ngành bưu chính viễn thông, PVC còn được dùng để làm mương, máng thủy lợi
phục vụ nông nghiệp …
- PVC trong kỹ thuật điện: Máy điều hòa không khí, máy vi tính, cáp quang, máy giặt,
- PVC trong sản xuất ô tô, xe máy: PVC đóng vai trò to lớn trong chế tạo ô tô, mô tô hiện
đại. nó được sử dụng thay thế kim loại, vật liệu khác để chế tạo các bộ phận sườn xe, tấm
chắn gió, tấm lót sàn,tấm chắn bùn, …
- PVC trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người:
- Nhờ những tính chất ưu việt của PVC như không màu và trong suốt, mềm dẻo, bền và
ổn định, dễ tiệt trùng, chịu được hóa chất, không có phản ứng hóa học khi tiếp xúc với
môi trường khác, dễ chế tạo, giá rẻ… mà PVC được ứng dụng trong y tế như là găng tay,
túi đựng máu, ống truyền dịch, truyền máu và chạy thận nhân tạo, van tim nhân tạo và rất
nhiều dụng cụ y tế khác...
- Những ứng dụng khác:
+ Bì cho thực phẩm và hàng hóa tiêu dùng
+ Đồ chơi trẻ em
+ Dày dép
+ Áo mưa
- Các mặt hàng tiêu dùng khác …

Polyetilen:
Khái niệm:



D.T.Tươi Hóa K11
- Polyetylen (PE), là một nhựa nhiệt dẻo (Nhựa nhiệt dẻo là một loại nhựa chảy
mềm thành chất lỏng dưới tác dụng của nhiệt độ cao và đóng rắn lại khi làm nguội) được
sử dụng rất phổ biến trên thế giới.
- Cấu trúc không gian và cấu trúc lập thể của PE:

- Công thức cấu tạo đơn giản của PE:

Tính chất vật lý
- Polyetylen là một nhựa nhiệt dẻo polyme gồm chuỗi hydrocarbon dài.
- Polyetylen màu trắng, trong suốt, không mùi, không vị, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng
láng, mềm dẻo.
- Không dẫn điện và không dẫn nhiệt, không cho nước và khí thấm qua.
- Chịu được nhiệt độ cao, tùy thuộc vào loại PE mà chúng có nhiệt độ hóa thủy tinh Tg ≈
-100°C và nhiệt độ nóng chảy Tnc ≈ 120°C.
Tính chất hóa học
- Polyetylen có tính chất hóa học như hydrocacbon no như không tác dụng với các dung
dịch axít, kiềm, thuốc tím và nước brôm.
Ví dụ …-CH2-CH2-… + Cl → …-CHCl-CH2-… + HCl
Ở nhiệt độ cao hơn 70oC PE hòa tan kém trong các dung môi như toluen, xilen,
amilacetat, tricloetylen, dầu thông. dầu khoáng… Dù ở nhiệt độ cao, PE cũng không thể
hòa tan trong nước, trong các loại rượu béo, aceton, ête etylic, glicerin và các loại dầu
thảo mộc hoặc các chất tẩy như Alcool, Acêton, H2O2… Có thể cho khí, hương thẩm
thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu giữ mùi trong bản thân bao bì, và cũng
chính mùi này có thể được hấp thu bởi thực phẩm được chứa đựng, gây mất giá trị cảm
quan của sản phẩm.
Điều chế
Polyetylen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp các monome etylen (C2H4)
etylene ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp, chiết xuất chủ yếu từ dầu mỏ.



D.T.Tươi Hóa K11

Ứng dụng
Polyethylene là một loại nhựa phổ biến nhất trên thế giới. Đây là các polymer làm
túi hàng tạp hóa, chai dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em, và thậm chí chống áo đạn , polyetylen
được dùng bọc dây điện, sản xuất bao bì nhựa, màng cuộn pe, bọc hàng, túi xách các loại,
thùng (can) có thể tích từ 1 đến 20 lít với các độ dày khác nhau, làm màng pe mỏng che
mưa, chai lọ, chế tạo thiết bị trong ngành sản xuất hóa học.

Polypropilen:
Cấu trúc:
- Danh pháp IUPAC: poly(1-methylethylene)
- CTPT:

-

Polypropylen có 3 dạng cấu trúc lập thể là: isotatic polypropylen, syndiotactic
polypropylen và atatic polypropylen.

Tính chất vật lý:
- Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng, vững, không mềm dẻo như
PE, không bị kéo giãn dài do đó được điều chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé
rách dễ dàng khi có 1 vết cắt hoặc có một lỗ thủng nhỏ.
- Polypropylen không màu, không mùi, không vị, không độc, cháy sáng vói ngọn lửa
màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su.


D.T.Tươi Hóa K11
- Chịu được nhiệt độ cao hơn 100 oC. Nhiệt độ hàn dán mí (than) bao bì Polypropylen

(140 oC) cao so với PE nên có thể gây chảy, hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài,
thường ít dùng polypropylen làm lớp trong cùng
- Có tính chống thấm oxy, hơi nước, dầu mỡ, và các khí khác
Cl
Tính chất hóa học: Cộng Clo
CH2

CH


CH
CH
2

+ Cl2 

CH3

CH



n

CH3

n

Phương pháp điều chế :
Bằng phương pháp trùng hợp gốc không điều chế được Polypropylen phân tử khối

lớn. Polypropylen được điều dưới tác dụng hệ xúc tác Ziegler-Natta.

nCH2

CH
CH3

TiCl3 Al(C2H5)3

CH2

CH
CH3

n

Ứng dụng :
- Loại thông thường: để sản xuất các loại vật dụng thông thường như bao đóng gói, túi
nilon….
- Loại trùng hợp khối: sản xuất các vật dụng chất lượng cao, chi tiết công nghiệp, các
loại van, vỏ hộp ắc quy…
Loại đặc biệt: chuyên dùng cho chi tiết sản xuất công nghiệp, chi tiết trong xe máy, ô
tô, đồ nhựa, hộp thực phẩm, máy giặt…
Loại trong : nhiều pha vô định hình dùng trong bao bì y tế, bao bì thực phẩm, xi lanh
tiêm, CD, VCD, sản phẩm loại đặc biệt trong cho thực phẩm, không mùi, có độ bóng bề
mặt cao….


D.T.Tươi Hóa K11


Polytetrafloetylen :
Cấu trúc:
- Có nhiều loại Teflon.
Nhựa Teflon PTFE là một polyme với chuỗi lặp đi lặp lại của
–(CF2-CF2)- n.
Tính chất
- Polymetetrafloetylen hay Teflon, floroplast-4 là polyme được trùng hợp trong nhũ
tương từ tetrafloetylen ở 70-80ºC, áp suất40-100atm khi có chất kích thích.
-Teflon là polime có đọ tinh khiết cao với Tnc= 320÷327ºC, d=2,1÷2,3g/cm3, tính chất
của nó thay đổi từ -100ºC250ºC, có mômen lưỡng cực bằng 0 nên là chất cách điện
hoàn toàn.
-Polytetrafloetylen (teflon) là chất dẻo bền nhiệt cao,( tới 400ºC mới bắt đầu thăng
hoa), có độ bền kéo cao(245-315kg/cm2), mềm hóa ở 450ºC.
-Hệ số ma sát cực kì thấp(0,04) , đứng thứ hai sau kim cương.
-Không bám dính bề mặt với bất cứ loại vật liệu nào.
-Độ cách điện đạt mức lý tưởng, không chịu ảnh hưởng của từ trường.
-Khả năng chịu nhiệt cao, nhiệt độ làm việc và nhiệt độ nóng chảy cao.
-Chịu hóa chất tốt, PTFE không phản ứng với bất kỳ một hóa chất nào ( không tác
dụng với dung dịch axit, kiềm đậm đặc, với các tác nhân oxi hóa mạnh – nước cường
thủy, ngay cả trong nhiều giờ cũng không bị biến dạng hoặc thay đổi màu sắc ).
-Chịu tia cực tím tốt và không thấm nước, dầu nên dễ dàng làm sạch .
-Không độc hại, do đó PTFE được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm cũng
như dược phẩm.
- Teflon hoàn toàn thích hợp để làm tốt lót cho các phễu chứa, hộp chứa, máng trượt và
các thiết bị vận chuyển bằng trọng lực nhằm tăng cường khả năng trượt giảm thiểu khả
năng tắc nghẽn. Vật liệu dùng để chế tạo các chi tiết máy như ổ trượt và cần có hệ số ma
sát, không bám dính, có khả năng chạy rà tốt…..
-Không bị dòn đi trong không khí lỏn, không mềm đi trong nước đun sôi, không biến
đổi trạng thái trong khoảng từ -190ºC-300ºC, có tính bền hóa học và nhiệt cao, chịu được
H2SO4 đặc,axit HNO3 đặc , HClđặc..

Ứng dụng
-Tetrafloetylen là nhựa sản phẩm được thực hiện của PTFE, áp dụng khuôn lạnh sau
khi máy,nó có chống ăn mòn tốt cũng như bôi trơn và phòng không chất kết dính. Vì vậy
sản phẩm kháng với hầu hết tất cả các phương tiện truyền thông hóa chất và có về mặt
áp lực, đặc điểm ma sát hệ số thấp, và như vậy Tetrafloetylen là sản phẩm được sử dụng
rộng rãi trong dầu khí, máy móc thiết bị ngành luyện kim, hóa học, y học, giao thông
vận tải, thực phẩm, điện, và rất nhiều lĩnh vực khác.


D.T.Tươi Hóa K11
-Dài hạn sử dụng nhiệt độ các tính chất vật chất 200-260ºC,một sức đề kháng tốt
của hóa học, cũng như tất cả hóa chất kháng gỉ sét. Hệ số ma sát trong số nhất của các
lại nhựa, và cũng có tính dẫn điện,cách nhiệt tốt.
-Teflon được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp: công nghiệp đông
lạnh, công nghiệp hóa học, công nghiệp thuwcjphaamr, công nghệ y học , công nghệ y
dược, …Cụ thể teflon được dùng để:
•Chế tạo thiết bị nhiệt độ thấp để chứa đựng không khí lỏng.
•Chế tạo các bình phản ứng chịu ăn mòn,vỏ bình acquy, làm tấm lọc…
•Chế tạo các lớp vỏ cách điện rất mỏng, chỉ cần 15micromet là đã có một màng
cách điện hoàn hảo…
•Chế tạo xương nhân tạo, làm vật liệu tạo sụn cho ngoại khoa.
•Chế tạo rađa, vật liệu thông tin cao tần, thiết bị sóng ngắn.

Polycacbamit :
Định nghĩa:
- Polycacbamit có nhóm [ -NH – CO- NH-] được tổng hợp từ diamin và diisoxyanat
bằng phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc:
H2NRNH2 + OCN-R-NCO - [ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n
Tính chất:


Nhiệt độ nóng chảy cao do tạo được liên kết giữa hai mạch polyme

Tính bền nhiệt phụ thuộc vào nhóm CH2 ,chẳng hạn polyme có 3 nhóm CH2 có độ
bền nhiệt thấp hơn do phân hủy nhiệt tạo hợp chất vòng bền
NH
NHCONH(CH2)3

(CH2)3

CO

NH

Khi tăng số nhóm CH2, chẳng hạn với dodecametylendiamin, có nhiệt độ nóng chảy
thấp hơn nhưng độ bền nhiệt tăng lên nhiều, có thể phân hủy trên 300oC, khi monome là
hợp chất thơm, nhiệt độ nóng chảy cao hơn 350oC.


D.T.Tươi Hóa K11

Điều chế:
- Polycacbamit có nhóm [ -NH – CO- NH-] được tổng hợp từ diamin và diisoxyanat bằng
phương pháp trùng hợp dời chuyển hay phân bậc:
H2NRNH2 + OCN-R-NCO 
[ -NH-R-NH-CO-NH-R’-NH-CO-]n
CH3
NHCO
nH2NRNH2

+


nH2NCONH2

NH(CH2)12NHCONH

n

Chẳng hạn,
giữa dodecametylendiamin với toluendiisoxyanat:

được trùng hợp trong dung dịch hay bằng phương pháp giữ hai pha. Phản ứng xảy ra
nhanh, ngay ở nhiệt độ thường tạo thành polyme dạng bột.
Phản ứng giữa diamin và ure cũng tạo thành polycacbamit ở trạng thái nóng chảy :
nH2NRNH2 + NH2NCONH2 [ -NH-R-NH-CO-]n + 2nNH2
cho khả năng kéo thành tơ ở trạng thái nóng chảy, song polyme có chứa nhiều chất phụ
do phản ứng phân hủy ure và nhóm –NHCONH-.
Ứng dụng
Gần đây, người ta cũng đã tổng hợp tơ từ polycacbamit, như từ polynooanmetylenncacbamt, gọi là tơ urilon, có tính bền tương tự như tơ polyamit tương ứng nhưng khả
năng nhuộm màu không cao, có tỷ khối nhỏ, hấp thụ nước kém, biến dạng sau khi kéo
nhở hơn so với nilon nhưng môđun đàn hồi gấp ba lần nilon.
A: Polyvinyaxetat - PVA
1 Cấu tạo:
Đơn vị cấu trúc của Polyvinyl acetate là: C4H6O2

Hoặc
2 Tính chất Vật Lý
- Là chất lỏng nhớt không màu hoặc các hạt thủy tinh trong suốt có màu vàng nhạt,
không mùi, không vị, độ bền và độ dẻo cao.



D.T.Tươi Hóa K11
- Không thể trộn lẫn với chất béo và nước, và ethanol còn acid acetic, acetone, ethyl
acetate có thể trộn.
-Hòa tan trong các hydrocacbon thơm, xeton, rượu, este, và chloroform.
- bazo mạnh. Polyvinyl acetate dễ cháy.
3 Tính chất Hóa Học
Tham gia phản ứng thuỷ phân: Vì là một este nên nó bị thủy phân trong môi trường H+.
Thủy phân vinyl axetat khi có mặt axit tham gia ta được rượu polyvinylic và axit axetic.
Tuỳ thuộc vào mức độ thuỷ phân thìsản phẩm của nó có thể làm vật liệu giả da hay thủy
phân hoàn toàn ta thu được polivinylic được dùng làm chất sợi vinylon.

- Nếu thủy phân trong môi trường bazo thì sản phẩm thu được sẽ là polyvinyl ancol. Nó
được dùng để điều chế Polyvinyl ancol.

- PVAc còn có khả năng đồng trùng hợp với nhiều monome khác cho ta những loại
polyme có giá trị.

4. Ứng dụng
Polyvinyl acetate được sử dụng trong một loạt các thiết lập liên quan đến vật liệu xốp
như gỗ và giấy. Nhiều loại khác nhau của các chất kết dính, dán giấy - giấy , Gỗ - Gỗ ,
ghép mộng chốt v v..
- Nó cũng được sử dụng rộng rãi để sản xuất keo dán tổng hợp, thường được biết đến
nhiều hơn như thợ mộc hoặc keo trắng.
-PVA cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy và dệt để sản xuất sơn chạm
bóng để bề mặt. Nó thường được một phần của sản xuất sơn latex,. Các hợp chất này
cũng được sử dụng như một "vỏ" bảo vệ để làm cho nó an toàn từ độ ẩm và nấm.
5 Điều chế
- Polyvinylaxetat được tiến hành tổng hợp theo phản ứng sau
CH ≡ CH + CH3COOH → CH2= CH-OCOCH3 + 28.3 kcal.
- Phương pháp mới nhất là oxy hóa cộng hợp Axit axetic (CH3COOH) vào etylen

(C2H4) trong công nghiệp được thực hiện trong cả pha lỏng và hơi.
CH3COOH + 1/2O2 → CH3OCOCH=CH2 + H2


D.T.Tươi Hóa K11
- Phương pháp đi từ Axetaldehyl (CH3CHO) và Anhydrit axetic (CH3CO)2O ban đầu
Anhydrit axetic cộng vào axetaldehyl tạo thành etylidenđiaxetat sau đó EDA thủy phân
cho VA và axit axetic. Do đó quá trình này còn gọi là quá trình 2 giai đọan:
+ CH3CHO + (CH3CO)2O2 → CH3CH(OCOCH3)2
+ CH3CH(OCOCH3)2 → CH2=CHOCOCH3 + CH3COOH
Sau đó tiến hành trùng hợp thu được polyvinylaxetat
nCH2= CH-OCOCH3 -(CH2 - CH-OCOCH3)n
B Polyvinyl ancol
I Cấu trúc

Đơn vị cấu trúc của polyvinyl ancol là
Dựa vào mức độ thủy phân, PVA được chia thành hai loại: PVA thủy phân một phần và
PVA thủy phân hoàn toàn.
Cấu trúc của PVA thủy phân một phần như sau :

Với R = H hoặc COCH3
2 Tính chất vật lý
Ở nhiệt đô thường PVA là chất rắn vô định hình. Khi đun nóng PVA bị mềm hóa có thể
kéo dài như cao su và khi đó sẽ kết dính.
Dễ tan trong nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ và dung môi, độ bền kéo dài cao, chất
lượng kết dính tuyệt vời và hoạt động như một tác nhân phân tán và ổn định.
Nhiệt độ nóng chảy :
Việc xác định nhiệt độ nóng chảy của PVA rất khó vì PVA bị phân hủy ở nhiệt độ nóng
chảy.
Thông thường nhiệt độ nóng chảy của PVA được xác điịnh gián tiếp, giá trị này không có

tính tuyệt đối vì nhiệt độ nóng chảy của polyme không là một điểm. Bên cạnh đó nhiệt độ
nóng chảy của PVA còn phụ thuộc vào lượng nước bị hấp thụ trong phân tử polyme.
3 Tính chất hóa học
PVA là một polyme chưa nhiều nhóm OH, do vậy nó có tính chất của một rượu đa chức.
PVA có thể tham gia các phản ứng ester hóa, ete hóa, acetan hóa, tạo phức với các muối
kim loại.
3.1 phản ứng acetal hóa


D.T.Tươi Hóa K11
Phản ứng acetal hóa thực chất là phản ứng cộng hợp giữa một andehit và một rượu đa
chức.

Cứ hai nhóm hydroxyl gần nhau sẽ tham gia phản ứng acetal hóa với một phân tử
andehit, kết quả là lượng nhóm hydroxyl tự do trong PVA giảm đáng kể sau khi thực iện
phản ứng.
 Phản ứng acetal hóa đóng vai trò quan trọng tong sản xuất xơ PVA
3.2 phản ứng ete hóa
PVA có thể hình thành ete rất dễ dàng. Nó hình thành ete nội phân tử bằng các loại nước.
Thường trong phản ứng này xúc tác là axit hoặc kiềm mạnh , dẫn tới sản phẩm không hòa
tan.
Ete quan trọng nhất trong thương mại được hình thành từ phản ứng của etylen ocid với
PVA, ví dụ như PVA tham gia phản ứng ete hóa với etylen oxit tạo nên sản phẩm dễ tan
trong nước hơn cả PVA.

3.3 Phản ứng este hóa
PVA dễ dàng tham gia phản ứng este hóa với các acid vô cơ lẫn hữu cơ.

Phản ứng của este clofocmat với PVA dẫn đến polyvinyl cacbonat:


Ure và PVA phản ứng để tạo thành cao phân tử cacbonat este:


D.T.Tươi Hóa K11
3.4 Phản ứng tạo phức
Cũng như các rượu đa chức khác, PVA dễ dàng tạo phức với các hợp chất vô cơ như acid
boric

Iod phản ứng với PVA thủy phân hoàn toàn cho phức màu xanh đặc trưng giống như màu
của phức giữa iod và amylozo. Khi thủy phân một phần thì Iod cho phức màu đỏ.
3.5 Phản ứng tạo mạch nhánh
PVA dễ dàng tham gia phản ứng tạo mạch nhánh khi có mặt các chất sinh gốc tự do như
peoxit, pesunfat . Phản ứng này dùng để sản xuất xơ PVA biến tính.
3.6 Phản ứng thủy phân
PVA là một polyme kém bền nhiệt. Khi bị đun nóng tới 200o C trong chân không, PVA bị
phân hủy sinh ra nước và bột có gỉ màu nâu hình thành. Tiếp tục đun nóng tới 400o C
PVA lại bị phân hủy lần thứ hai cho ra các sản phẩm là hydrocacbon thấp phân tử và một
ít sản phẩm nhựa hóa .
4 Ứng dụng
- PVA chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp dệt may, trong công nghiệp xây dựng và
công nghiệp (sơn tưởng phụ gia xi măng, vữa, keo công nghiệp 107)
- Trong ngành công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng như là một tác nhân chuyển thể
polymer, và được sử dụng để sản xuất PVA chính thức, PVA acetal và PVA butyral. Ngoài
ra, PVA còn được dùng như một chất kết dính trong gỗ và giấy làm cho ngành công
nghiệp.
- Bên cạnh đó, PVA là một thành phần có trong mỹ phẩm, dược phẩm, in ấn, gốm sứ,
thép làm, điện tử và mạ..
5 Tổng hợp
Phản ứng thủy phân polyvinyl acetate tạo thành polyvinyl ancol.
Dung dịch PVA dưới tác dụng của xúc tác kiềm sẽ tham gia phản ứng thủy phân:


Axit mới sinh ra phản ứng với NaOH :
CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O
Khi toàn bộ NaOH phản ứng hết tác dụng xúc tác không còn thì quá trình thủy phân bị
ngưng.


D.T.Tươi Hóa K11

Còn nilon 6, nilon 6,6, polyvinyaxetat, polyvinylancol, polyisobutylen,
polystyrene (K thấy file)



×