Lý thuyết Polymer - Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều

I. Khái niệm và phân loại

1. Khái niệm

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

2. Phân loại

Dựa vào nguồn gốc, polymer được chia thành hai loại chính:

- Polymer thiên nhiên: có sẵn trong tự nhiên như tinh bột, cellulose, protein, cao su thiên nhiên

- Polymer tổng hợp: được tổng hợp bằng phương pháp hóa học

II. Cấu tạo và tính chất

1. Đặc điểm cấu tạo

Các mắt xích của polymer có thể nối với nhau thành mạch không phân nhánh như: amylose; mạch phân nhánh như amylopectin, glycogen; mạng không gian như nhựa bakelite, cao su lưu hóa

2. Tính chất vật lí

Hầu hết polymer là những chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt đọ nóng chảy xác định và không tan trong nước. Một số polymer tan được trong một số dung môi hữu cơ.

III. Điều chế

Các polymer tổng hợp được điều chế từ các monomer

Ví dụ: Polyethylene (PE) được điều chết từ ethylene nhờ phản ứng trùng hợp:

IV. Một số vật liệu polymer phổ biến

1. Chất dẻo

- Chất dẻo là loại vật liệu được chế tạo từ các 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.

- Thành phần của chất dẻo gồm polymer, chất độn, chất hóa dẻo, chất tạo màu,…

- Chất dẻo được dùng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày và nhiều ngành công nghiệp

2. Tơ

- Tơ là những vật liệu polymer có cấu tạo mạch không phân nhánh và có thể kéo dài thành sợi

- Dựa vào nguồn gốc, tơ thường được chia thành: tơ thiên nhiên và tơ tổng hợp

3. Cao su

- Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi. Tính đàn hồi là tính bị biến dạng khi bị tác dụng của lực bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực thôi tác dụng

- Cao su được phân thành hai loại: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

- Cao su có tính đàn hồi, không thấm nước, không thấm khí, chịu mài mòn, cách điện,…nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất các loại lốp xe, băng tải cao su, ống dẫn,…

4. Vật liệu composite

- Vật liệu composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau, gồm vật liệu cốt và vật liệu nền.

- Vật liệu cốt có vai trò tăng cường tính cơ học của vật liệu, thường ở dạng sợi và dạng hạt

- Vật liệu nền thường là các vật liệu có độ dẻo lớn đóng vai trò liên kết các vật liệu cốt

- Vật liệu composite được ứng dụng rộng rãi như làm ống dẫn nước, bồn chứa nước và hóa chất, vật liệu xây dựng, thân vỏ ô tô, máy bau, tàu thuyền,…

IV. Ứng dụng của polyethylene và vấn đề ô nhiễm môi trường

1. Ứng dụng của polyethylene

Polyethylene là một polymer được sử dụng rất phổ biến để tạo ra nhiều sản phẩm gia dụng như túi đựng, màng bọc, chai lọ, ống nhựa, vỏ dây điện

2. Ô nhiễm môi trường do sử dụng vật liệu polymer

- Polyethylene và các polymer không phân hủy sinh học ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, sự sinh trưởng và phát triển của động thực vật và sức khỏe con người

- Để hạn chế tình trạng gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng vật liệu polymer cần áp dụng nguyên tắc 5R để giảm thiểu rác thải nhựa

 SƠ ĐỒ TƯ DUY