Vật liệu polymer như chất dẻo, tơ, cao su, keo dán, vật liệu composite,... được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Các vật liệu polymer này là gì? Chúng có thành phần cấu tạo như thế nào?
Nêu khái niệm và thành phần cấu tạo của các vật liệu polymer.
- Chất dẻo:
+ Chất dẻo là các vật liệu polymer có tính dẻo.
+ Thành phần chính của chất dẻo là polymer. Ngoài ra chất dẻo còn có chất độn, chất hoá dẻo, chất tạo màu,...
- Vật liệu composite:
+ Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có các tính chất vượt trội so với các vật liệu ban đầu.
+ Vật liệu composite thường bao gồm hai thành phần chính:
Vật liệu cốt có vai trò đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết. Hai dạng vật liệu cốt thường gặp là dạng cốt sợi (sợi thuỷ tinh, sợi hữu cơ, sợi carbon, vải,...) và dạng cốt hạt.
Vật liệu nền có vai trò đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo tính thống nhất cho vật liệu composite. Các dạng vật liệu nền điển hình như nền hữu cơ (nhựa polymer), nền kim loại, nền gốm,...
- Tơ:
+ Tơ là những vật liệu polymer có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định.
+ Thành phần cấu tạo:
Tơ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên như bông (thành phần chính là cellulose), len và tơ tằm (đều có thành phần chính là protein).
Tơ tổng hợp: ví dụ như tơ nitron được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp vinyl cyanide (hay acrylonitrile).
Tơ bán tổng hợp: ví dụ như visco có cấu trúc phân tử giống như cellulose, được sản xuất từ các nguồn cellulose.
- Cao su:
+ Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi.
+ Thành phần cấu tạo:
Cao su tự nhiên là một loại polymer có chứa các mắt xích isoprene.
Cao su tổng hợp: ví dụ như cao su buna-S được tạo thành từ phản ứng trùng hợp buta-1,3-diene với styrene.
Các bài tập cùng chuyên đề
Em hãy tìm hiểu các vật dụng trong gia đình được làm từ chất dẻo. Cho biết chúng được làm từ loại chất dẻo nào.
Nêu một số biện pháp có thể thực hiện được trong gia đình để giảm thiểu rác thải nhựa giúp hạn chế ô nhiễm môi trường.
Cho các polymer sau: PE, PP, poly(methyl methacrylate) và PPF. Hãy xác định polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng hợp, polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng.
PVC được dùng làm vỏ bọc dây điện. Ứng dụng này dựa trên tính chất đặc trưng nào của PVC?
Chất dẻo nào sau đây chứa chlorine
A. PE. B. PVC. C. PS. D. PPF.
Trùng hợp styrene thu được polymer có kí hiệu viết tắt là
A. PE. B. PP. C. PVC. D. PS.
PE là một polymer thông dụng, dùng làm chất dẻo (chất dẻo chứa PE chiếm gần 1/3 tổng lượng chất dẻo được sản xuất hàng năm). Trong đời sống, PE được dùng làm màng bọc thực phẩm, túi nylon, bao gói, chai lọ đựng hóa mĩ phẩm,... PE được điều chế từ monomer nào sau đây?
A. Ethylene. B. Propylene. C. Styrene. D. Vinyl chloride.
a) Quan sát Hình 9.1, hãy liệt kê các ứng dụng của polymer trong đời sống
b) Hãy kể tên một số vật dụng trong đời sống được làm bằng chất dẻo, vật liệu composite. Chất dẻo, composite là gì? Việc lạm dụng chất dẻo có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường và sức khỏe con người?
Đọc thông tin trong Bảng 9.1, nhận xét đặc điểm chung của các phản ứng điều chế chất dẻo PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate).
Kể tên một số vật dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo.
Nêu một số tác hại của việc lạm dụng chất dẻo tới đời sống và môi trường.
Em đã thực hiện những biện pháp nào để hạn chế sử dụng chất dẻo nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người?
Nêu các điểm giống nhau và khác nhau giữa các vật liệu polymer sau: chất dẻo, tơ, cao su và keo dán.
Chất dẻo đầu tiên là poly(vinỵl chloride), được phát triển vào năm 1838. Tiếp theo đó là các chất dẻo sản xuất từ polystyrene vào năm 1839, ... Nhưng cho đến khi nhà hoá học người Mỹ, Leo Baekeland khám phá ra poly(phenol formaldehyde) vào năm 1937 thì chất dẻo mới phát triển mạnh mẽ.
Chất dẻo là gì? Chúng có thành phần và các tính chất cơ lí gì?
Hệ thống ống dẫn và thoát nước sinh hoạt chủ yếu làm từ chất dẻo PVC (Hình 10.1). Hãy cho biết ưu điểm và nhược điểm của vật liệu này.
Viết phản ứng điều chế PE, PP, PVC từ các monomer tương ứng.
Nêu các vật dụng bằng chất dẻo thường được sử dụng hằng ngày mà có thể tái chế.
Để hạn chế sử dụng túi nylon làm bằng chất dẻo, em có thể dùng biện pháp nào?
Thuật ngữ 3R bao gồm Reduce (tiết giảm), Reused (tái sử dụng) và Recycle (tái chế) nhằm hạn chế rác thải (trong đó chủ yếu là vật liệu polymer) đã xuất hiện và thực hiện từ lâu trên thế giới. Những năm gần đây, ở Việt Nam khẩu hiệu này cũng đã được tuyên truyền và áp dụng. Tuy nhiên, khâu tái chế rác vẫn còn rất hạn chế. Hãy nêu những hạn chế trong quá trình tái chế rác thải ở địa phương em.
Hãy nêu một số biện pháp tránh lạm dụng chất dẻo trong cuộc sống thường ngày.
Các polymer thiên nhiên như tinh bột, cellulose có khả năng phân huỷ sinh học rất tốt. Hơn nữa, chúng được xem là các vật liệu xanh, có thể tái tạo. Hãy tìm hiểu và liệt kê một số vật dụng được làm từ loại polymer này.
Trong công nghiệp, PVC dùng làm chất dẻo được sản xuất từ ethylene với hiệu suất giả định cho từng bước theo sơ đồ sau:
Cần bao nhiêu tấn ethylene để sản xuất 1 tấn PVC theo sơ đồ và hiệu suất trên?
Polymer nào sau đây được dùng để điều chế chất dẻo?
Polymer X là chất rắn trong suốt, có khả năng cho ánh sáng truyền qua tốt nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ. Tên gọi của X là
Polypropylene (PP) là chất dẻo thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm thiết bị y tế, đồ gia dụng,… vật liệu được điều chế từ monomer nào?
PVC được tổng hợp trực tiếp từ monomer nào sau đây?
Polystyrene (PS) là chất dẻo thường được sử dụng để sản xuất đồ nhựa như li, chén dùng một lần hoặc hộp đựng thức ăn. Monomer được dùng để điều chế PS là
Trong công nghiệp, người ta điều chế PVC từ ethylene (thu được từ dầu mỏ) theo sơ đồ sau:
Giả sử hiệu suất mỗi quá trình (1), (2) và (3) tương ứng là 50%, 65% và 60%. Số kg PVC thu được khi dùng 1000 m3 khí ethylene (đkc).
Chất dẻo nào sau đây có khả năng phân hủy sinh học tốt?
Cho các chất sau: CH2 = CH2; CH2 = CH – CH3; CH2 = CHCl; CH2 = CH – COO – CH3; H2NCH2COOH. Số chất có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp là:
