1. LƯỢC VỀ POLYMER
1.1 Khái niệm Polyme
1.1.1 Định nghĩa
Polyme là những hợp chất cao phân tử gồm những nhóm nguyên tử được nối với nhau bằng những liên kết hóa học tạo thành những mạch dài có khối lượng phân tử lớn. Trong mạch chính của Polyme, những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Cao phân tử l; à những chất có trọng lượng phân tử lớn: cellulose, chất dẻo tổng hợp, sợi, keo dán, gốm sứ…
1.1.2 Phân loại
Polyme rất đa dạng và phong phú. Tùy theo từng tính chất và khả năng ứng dụng ta có thể chia ra như sau:
1.1.2.1 Phân loại dựa vào thành phần hóa học mạch chính
Polyme mạch cacbon (Polyme đồng mạch) la các Polyme trong mạch chính chỉ có các nguyên tử cacbon như PE, PS, PP.
Polyme dị mạch là các Polyme mà trong mạch chính có chứa các nguyên tử khác khác cacbon như N, O…, polyester, polyamit…
1.1.2.2 Phân loại dựa vào cấu trúc
Polyme mạch thẳng: mạch phân tử dài, tính bất đẳng hướng rất cao.
Polyme mạch nhánh: có các mạch chính dài và có những mạch nhánh ở 2 bên mạch chính.
Polyme mạch không gian (Polyme mạng lưới): cấu tạo từ các mạch đại phân tử kết hỗp với nhau bằng liên kết hóa học ngang: nhựa rezolic, nhựa reformandehit…
Ba nhóm Polyme trên khác nhau về tính chất vật lý.
1.1.2.3 Phân loại dựa vào thành phần của monome (mắt xích cơ bản)
Polyme đồng đẳng: khi mạch phân tử chỉ chứa một mắt xích cơ sở:
…-A-A-A-A-A-…
Polyme đồng trùng hợp: trong thành phần mạch phân tử chứa trên hai loại mắt xích cơ sở:
…-A-A-B-A-B-A-B-B-B-A-…


1.1.2.4 Phân loại dựa vào cách sắp xếp các nhóm chức không gian
Polyme điều hòa lập thể: các nhóm thế chỉ ở 1 phía so với mạch chính (Isotactic), các nhóm thế lần lượt ở 2 bên so với mạch chính (Syndiotactic).
Polyme không điều hòa: các nhóm thế phân bố một cách ngẫu nhiên trên mạch chính (atactic).
1.1.2.5 Phân loại dựa trên tính chất cơ lý:
Nhựa nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt rắn
Vật liệu compozit - Ứng dụng của nhựa nhiệt rắn
1.2 Một số khái niệm cơ bản
1.2.1 Trùng hợp gốc
Trùng hợp gốc nói chung là phản ứng tạo polyme từ monome chứa các liên kết etylen.
Trong trùng hợp chuỗi thì việc hình thành và độ bền của các gốc tự do là rất quan trọng nó phụ thuộc vào các nhóm chức lân cận.
Gốc tự do hình thành từ sự kết hợp của monome với gốc tự do ban đầu càng bền, do hiệu ứng cộng hưởng thì monome này càng dễ kết hợp với các gốc tự do:
–C6H5 > –CH=CH2–CO
N > –R > –CO–OH.
Thứ tự trên phụ thuộc vào sự gia tăng độ bền do cộng hưởøng của gốc tự do hình thành từ monome.
Hợp chất không no cho gốc tự do bền do điện tử
linh động tạo nên sự cộng hưởng che phủ bền:
–CH2–CH=CH–CH2
–CH2–CH–CH=CH2
Nhóm thế như halogen, ete,… ít hoạt động hơn vì e- tự do của halogen hay oxygen chỉ tác dụng đối vớùi gốc tự do.
1.2.2 Đồng trùng hợp
Đồng trùng hợp là quá trình trùng hợp đồng thời hai hay nhiều monome với nhau. Sản phẩm của phản ứng đồng trùng hợp là polyme đồng trùng hợp (copolyme) có chứa trong mạch phân tử từ hai hay nhiều mắc xích cơ sở khác nhau.
Có hai loại phản ứng tổng hợp copolyme là: phản ứng đồng trùng hợp và phản ứng đồng trùng ngưng:
Đồng trùng hợp (đồng trùng ngưng) được ứng dụng nhiều trong thực tế vì làm thay đổi, cải thiện tính chất của cao phân tử theo mục đích sử dụng.
Các polyme thiên nhiên thông thường là các homopolyme, tuy nhiên protein và nucleit axit là copolyme. Tương tự đa số polyme tổng hợp là homopolyme, tuy nhiên ta cũng có các copolyme như SBR (tổng hợp từ Styren và Butadien), ABS (Acrylonnitrile Butadien Styren).
Ví dụ: PS chịu được nhiệt độ, giá thành rẻ, tuy nhiên có nhược điểm là giòn và khó nhuộm màu. Để cải thiện tính chất của PS ta tiến hành như sau:
Giảm tính giòn, đồng trùng hợp PS với cao su butadien ta có được cao su SBR:
nCH2