Download miễn phí Đề tài Polyme - Polianilin
MỤC LỤC:
I. POLIME
I.1 KHÁI NIỆM
I.2 CÁCH PHÂN LOẠI
I.3 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP POLIME
I.4 TÍNH CHẤT
I.5 CÁC YẾU TỐ NHIỆT ĐỘNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP POLIME
I.6 ỨNG DỤNG.
II. POLIANILIN
II.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ
II.2 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP POLIANILIN(PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HOÁ
II.3 SƠ ĐỒ TỔNG HỢP POLIANILIN
II.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾNQUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ĐIỆN HOÁ POLIANILIN
II.5 ỨNG DỤNG CỦA POLIANILIN.
III. KHÁM PHÁ THÚ VỊ
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ngưng tụ gồm monome, chất kích thích, có thể thêm chất ức chế, chất hóa dẻo…dưới tác dụng của nhiệt hay ánh sáng. Polime thu được có KLPT lớn nhưng rất không đồng đều, khả năng chế biến polime rất khó khăn nên phương pháp này hiện nay ít dùng.b/ Trùng hợp trong dung dịch
Phản ứng được tiến hành trong dung môi. Polime thu được có tính đồng đều về KLPT nhưng thấp. Có 2 phương pháp trùng hợp trong dung dịch
– Trùng hợp thu được polime tan hay dung dịch polime
– Trùng hợp thu được polime không tan trong dung môi, tách ra khỏi dung dịch bằng cách lọc hay cho bay hơi dung môi.
c/ Trùng hợp nhũ tương
Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp, polime thu được dưới dạng dung dịch keo giống như latex cao su.
Phương pháp này sử dụng môi trường khuếch tán là nước, monome không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch nhũ tương hóa, vì thế người ta thêm một ít chất nhũ tương hóa (như xà phòng) có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của 2 tướng monome–nước, làm tăng khả năng tan của monome trong nước, giảm khả năng tổ hợp monome.
d/ Trùng hợp huyền phù
Xảy ra tương tự như trung hợp nhũ tương nhưng chất nhũ tương là polime háo nước như vinilon, tinh bột…làm chất ổn định. Chất ổn định hấp thụ trên bề mặt các hạt monome khi khuấy mạnh và ngăn cản sự tổ hợp lại. Chất kích thích hoà tan trong những giọt monome và phản ứng xả ra trong đó tạo thành hạt cầu polime dễ kết tủa không cần chất đông tụ mà lắng xuống khi ngừng khuấy.
e/ Trùng hợp trong tướng khí
Phản ứng hiện còn ít dùng, trừ phản ứng trùng hợp etilen khi có mặt oxi dưới áp suất cao.
f/ Phản ứng trùng hợp trong tướng rắn
Phương pháp trùng hợp nhanh trong tướng rắn là là phương pháp chùm phân tử khi cho bay hơi monome và chất kích thích trong chân không rồi ngưng tụ trên bề mặt được làm lạnh đến –196OC. Màng rắn thuỷ tinh hóa tạo thành ngay khi đó và đã chứa trung tâm hoạt động bị đông lạnh. Phản ứng tạo thành polime xảy ra khi nhiệt đô tăng tới –160 đến –100OC kèm theo tiếng nổ chớp nhoáng. Polime thu được ở dạng tinh thể.
2/ Phương pháp trùng ngưng:
Trùng ngưng là quá trình cộng hợp liên tiếp các monome tạo thành polime, đồng thời có giải phóng các phân tử nhỏ như H2O, NH2, HCl, CO2, muối vô cơ…
Điều kiện của các monome: Monome phải có chứa ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng được với nhau. Tương tác giữa 2 nhóm chức sẽ hình thành nhóm chức mới trong phân tử polime như bảng sau:
Nhóm chức monome
Nhóm chức polime
Loại polime
Hal–R–Hal
–C–C–
Polihidrocacbon
HO–R–OH
–O–
Poliete
HOOC–R–COOH
Polianhiđrit
Điol + Đioic
Polieste
Điamin + Đioic
Poliamit
Polisilixan
Có thể minh hoạ bằng phản ứng tổng quát như sau:
hoặc
Với X và Y là các nhóm chức ban đầu, còn Z là nhóm chức mới trong polime.
Gọi: fr là số nhóm chức riêng của các monome
f là số nhóm chức phân tử trung bình có trong 1 monome.
Khi đó ta có:
(1)
với ni là số mol của monome i với số nhóm chức riêng fi
Ví dụ:
Khi trộn 2 mol glixerin với 3 mol anhiđritphtalic thì
Khi trộn 1 mol glixerin với 1 mol anhiđritphtalic và 1 mol axit axetic thì
2.1/ Phản ứng trùng ngưng cân bằng:
Xảy ra với hằng số cân bằng và tốc độ phản ứng nhỏ. Phản ứng được tiến hành ở trạng thái nóng chảy hay trong dung dịch nhưng ở nhiệt độ cao (thấp hơn nhiệt độ phân hủy của các cấu tử trong hệ). Phản ứng này dùng để tổng hợp poliamit, polieste, poliete, polime dị mạch.
a/ Phương trình Carothers (1930)
Cách lập phương trình:
Gọi: N0 là số phân tử monome ban đầuđ số nhóm chức ban đầu là f.N0
N là số phân tử monome sau thời gian t.
Do mỗi phản ứng trùng ngưng mất đi 2 nhóm chức và 1 phân tử monome mên sau thời gian t thì số lượng phân tử monome mất đi là (N0 – N) và số nhóm chức mất đi là 2(N0 – N).
là độ trùng ngưng trung bình
x là độ chuyển hóa, là mức độ hoàn thành phản ứng hay số nhóm chức đã phản ứng hay độ biến hóa của các monome trong quá trình phản ứng. Ta có:
(2)
Để tạo thành 1 phân tử polime cần phân tử monome, nên để tạo thành N phân tử polime cần N. phân tử monome, do đó:
N0 = N. (3)
Kết hợp (2) và (3), ta có:
hay (4)
(4) là phương trình Carothers
ý nghĩa của phương trình Carothers
– Độ chuyển hóa (x) càng cao thì độ trùng ngưng trung bình () càng lớn.
– Số nhóm chức trung bình của monome (f) càng lớn thì vẫn có thể tạo polime có KLPT cao mặc dù độ chuyển hóa (x) không lớn lắm.
Khảo sát phản ứng trùng ngưng qua phương trình Carothers
– Đối với 1 monome chỉ có 1 nhóm chức (f = 1), phản ứng với nhau một cách hoàn toàn (x = 1) thì = 2, chứng tỏ chỉ có 2 phân tử phản ứng với nhau nên không tạo được polime (Đây chính là cơ sở về điều kiện của monome phải có từ 2 nhóm chức trở lên).
– Phản ứng giữa 2 monome chứa 2 nhóm chức với nồng độ tương đương (f = 2) thì hay . Khi đó:
Nếu =10 thì x = 0,9 hay 90%
Nếu =100 thì x = 0,99 hay 99%
Nếu =1000 thì x = 0,999 hay 99,9%.
Vì vậy, muốn thu được polime có KLPT lớn thì phải có độ chuyển hóa cao.
– Tỷ lệ mol của monome 3 nhóm chức : 2 nhóm chức là 2:3. Khi đó f = 2,4. Giả sử =Ơ thì hay 83%.
Trong trường hợp tổng quát, nếu=Ơ thì phương trình Carothers có dạng:
xk được gọi là độ chuyển hóa tới hạn hay độ chuyển hóa của điểm tạo Gel. ở điểm tạo gel có độ nhớt cao và các đại phân tử có cấu trúc không gian 3 chiều.
– KLPT của polime phụ thuộc vào sự có mặt của hợp chất chứa 1 nhóm chức trong hệ phản ứng. Những hợp chất này tác dụng với nhóm chức của đại phân tử đang phát triển gây ra sự tắt mạch nên dùng các hợp chất này để điều chỉnh KLPT của polime.
Ví dụ: 3 mol anhiđritphtalic + 2 mol glixerin + 1 mol axit axetic thì f = 2,17 (theo phương trình (1)). Khi đó ở điểm tạo gel (=Ơ) thì
Nếu lấy lượng hợp chất chứa 1 nhóm chức nhiều lên sẽ không tạo điểm gel.
Ví dụ: 3 mol anhiđritphtalic + 2 mol glixerin + 4 mol axit axetic thì f = 1,78 (theo phương trình (1)). Khi đó nếu x=1 (tức chuyển hóa 100%) thì .
b/ Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng trùng ngưng cân bằng
– Nồng độ monome: Tốc độ phản ứng trùng ngưng cân bằng tăng khi tăng nồng độ monome, giảm thời gian tạo cân bằng và thu được polime có KLPT lớn hơn.
– Nhiệt độ: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng trùng ngưng không lớn nên nhiệt độ ít ảnh hưởng đến phản ứng trùng ngưng.
– Xúc tác: Làm tăng tốc độ của phản ứng trùng ngưng, thường dùng xúc tác là axit hay bazơ.
– Tỷ lệ cấu tử monome: Từ phương trình Carothers có thể thấy rằng tỷ lệ cấu tử monome ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng trùng ngưng. KLPT của polime đạt cực đại khi đương lượng của 2 monome tương đương. Sự dư 1 trong 2 monome đều làm giảm KLPT của polime. Hợp chất đơn chức cũng ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng trùng ngưng như đã nói ở trên.
c/ Các phản ứng phụ trong phản ứng trùng ngưng cân bằng:
Khi KLPT polime tương đối lớn thì gây án ngữ không gian và làm cho các phản ứng tiếp theo trở nên khó khăn, đồng thời phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng do sự phân huỷ nhóm chức mới trong polime hay đề polime hóa.
Sự vòng hóa khi các nhóm chức phản ứng với nhau tạo ra các hợp chất gần như không tham gia tạo polime làm giảm độ chuyển hóa (x). T