1
HOÁ HỌC CAO PHÂN TỬ
TS. ĐoànThị Thu Loan
Trường ĐạiHọcBáchKhoa ĐàNẵng
KhoaHoá
Năm 2010
2
-NgườidânNam Mỹở thờikỳtiềnsửđãbiếtdùngcaosuthiênnhiên
để tạocácsảnphẩm(1492)
-Biếntínhpolymer tự nhiên(giữathế kỷ 19)
-Tổnghợppolymer (đầuthế kỷ 20)
-Khoahọcpolymer bắt đầutừ1920
-Khoahọcvàcôngnghệ cáchợpchấtCao phântửpháttriểnmạnhvào
nhữngnăm60-70
Giới thiệu chung
3
Kháiniệmcơbản
Monomer = Mono + mer
one unit, part, segment
Ø The linked monomers form a chain-like structure called a
polymer:
Polymer = Poly + mer
many
Oligomer = Oligos+ mer
few
4
polymer
M
M
M
M
H
C
H
H
H
H
C
C
H
H
Monomer
Polymer
H
H
C
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
7
Polydispersity/Molecular Weight Distribution:
Types of Molecular Weight
8
N
i
(mol or # fxn)
M
i
(mol wt)
N
i
M
i
N
i
M
i
2
0.10
0.22
0.51
0.10
0.07
50,000
70,000
82,000
93,000
102,000
5,000
: Số phân tử có KLPT M
i
Polydispersity/Molecular Weight Distribution:
Types of Molecular Weight
9
Mechanical Properties
10
Các tính chất đặc trưng của polymer
ØPolymer đồng thời có các tính chất của vật thể rắn và lỏng
ØĐộ nhớt của dung dich polymer rất cao
ØKhả năng polymer trương lên trong khi hòa tan
ØTính bất đẳng hướng
11
Trạng thái vật lí đặc trưng
Trạng thái pha cơ bản của polime vô đònh hình:
v Trạng thái thuỷ tinh.
v Trạng thái cao su (mềm cao).
v Trạng thái chảy nhớt.
Trang thái pha cơ bản của polime kết tinh:
v Trạng thái kết tinh.
v Trạng thái nóng chảy.
12
Trạng thái pha của polime vô đònh hình
Tg Tv
Trạng thái
Thuỷ tinh
Trạng thái
Cao su
Trạng thái
Chảy nhớt
Dị mạch
Vô cơ
15
-Theo thành phần monomer:
•Copolymers (heteropolymers): ≥ two sorts of monomers
•Homopolymers: One sort of basic units (monomers).
16
-Theo cách sắp xếp nhóm chức trong không gian:
Isotactic
Atactic
Syndiotactic
17
Polime voâ ñònh hình
Polime keát tinh
Phân loại theo trạng thái pha
18
• Cooling rate
• Chain complexity and regularity
• Side group size
• Tacticity
• Cross-linking, Branching
HDPEandLDPE
•Highdensitypolyethylene:linearchains,branching minimised ⇒
efficientalignmentofchains,90%crystallinity.
E=1GPa
•Lowdensitypolyethylene:branchedchains ⇒ inefficientalignmentof
chains,50-60%crystallinity.
E=0.2GPa
Factors influencing crystallinity
19
H
2
+ Cl
2
•Tạo thành trung tâm hoạt động:
Cl
2
2 Cl*
as hν
• Phát triển mạch
Cl* + H
2
HCl + H*
H* + Cl
2
HCl + Cl*
•Đứt mạch
H* + Cl* HCl
H*, Cl* va vào thành bình và mất khả năng hoạt động
Cơ chế:
24
Mechanism of Polymerization
25
-Tạo ra các gốc tự do dưới tác động của điều kiện bên ngoài
Khơi mào nhiệt:
.
Ex: CH
2
=CHX
CH