Giấy polime là gì

Polymer là gì? Đặc điểm tính chất và ứng dụng của Polymer

08/09/2021

Polymer là một thuật ngữ quen thuộc mà chắc hẳn các bạn ở đây đều đã được nghe khá nhiều lần trong cuộc sống hàng ngày, điển hình là tiền Polymer hoặc hóa chất xử lý nước thải Polymer. Vậy bạn có biết Polymer là gì? Polymer có những ưu và nhược điểm ra sao và được ứng dụng như thế nào không? Cùng chúng tôi giải đáp những vấn đề này qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Polymer là gì?

Polymer là gì?

1. Khái niệm Polymer

Polymerhaycòn gọi là Polyme. Đây là thuật ngữ dùng cho cáchợp chất cao phân tử, tức là những hợp chất cókhối lượng phân tửlớn và trong cấu trúc phân tử của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những mắt xích cơ bản. Còn đối với các phân tửcó cấu trúc tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn thì được gọi làOligome.

2. Cách gọi tên các loại Polymer

Cách gọi tên: Poly + tên monome

Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc Polymer do 2 monome trở lên tạo nên thì tên Polymer sẽ đặt trong ngoặc đơn, ví dụ: -[CH2-CHCl-]-n là Poly vinyl clorua, [-CH2-C[CH3][COOCH3]-]n là Poly metyl metacrylat [PMM]

3. Nguồn gốc của Polymer

Thuật ngữ Polymer xuất phát từtiếng Hy Lạp, πoλvς, polus, có nghĩa là nhiều và μερος, meros, có nghĩa là phần. Tổng hợp lại thì nó có nghĩa là các phân tử lớn được tạo thành từ sự lặp lại của nhiều phân tử con. Các đơn vị tạo ra Polymer có nguồn gốc từ các phân tử [có thể là thực hoặc ảo] có khối lượng phân tử tương đối thấp.

Thuật ngữ này được Jöns Jacob Berzelius đặt ra vào năm 1833 dù định nghĩa về Polymer của ông khác biệt với các định nghĩa IUPAC hiện đại.Khái niệm Polymer là cấu trúc phân tử đồng hóa trị ngoại quan được đề ra vào năm 1920 bởi Hermann Staudinger, người đã dùng thời gian của cả một thập kỷ tiếp theo để tìm kiếm bằng chứng thực nghiệm cho giả thuyết này.

Polymer có trong tơ nhện

Trong tự nhiên, Polymer có trong tơ nhện, một phần của xương, tóc, móng tay, sừng [polyme protein], cellulose [thành phần chính trong gỗ và giấy], cao su, protein.và các polyme tự nhiên cuối cùng là axit deoxyribonucleic [ADN] và axit ribonucleic [ARN] chính là nhân tố xác định sự sống. Biopolymers đóng vai trò là axit nucleic, polysaccharides cấu trúc, protein cấu trúc, protein chức năng và các phân tử lưu trữ năng lượng để phục vụ các chức năng quan trọng trong cơ thể.

Ngoài ra, Polymer cũng có nguồn gốc từ khí tự nhiên, than đá hoặc dầu thô.

4. Cấu trúc phân tử của Polymer

Polymer có cấu trúc liên kết mắt xích nếu liên kết 1 monome với 2 phân tử khác nhau và có cấu trúc liên kết chữ thập nếu 1 monome liên kết từ 3 phân tử trở lên.

Cấu trúc phân tử của Polymer

5. Khối lượng phân tử Polymer

M = n.m

Trong đó, M là khối lượng phân tử Polymer, m là khối lượng của một đơn vịmonome và n là hệ sốtrùng hợp hoặc hệ sốtrùng ngưng.

Trong khoa học nghiên cứu Polymer, có 2 khái niệm khác của khối lượng phân tử thường được sử dụng, đó là:

  • Khối lượng phân tử trung bình số[the number average molecular mass]
  • Khối lượng phân tử trung bình khối[the weight average molecular mass]

Độ trùng hợp là số mắt xích cơ bản trong phân tử Polymer còn mắt xích cơ bản là phần lặp đi lặp lại trong phân tử Polymer. Chúng có cấu tạo giốngmonometrongphản ứng trùng hợp và khá giống monome trongphản ứng trùng ngưng.

6. Phân loại Polymer

6.1. Phân loại vật liệu Polymer

Vật liệu Polymer được phân loại theo 2 cách chính như sau:

Phân loại theo nguồn gốc

- Polime thiên nhiên: Có nguồn gốc từ tự nhiên, ví dụ như cenllulose, tơ tằm hoặc cao su thiên nhiên,

- Polime tổng hợp: Do con người tổng hợp ra, chủ yếu thông qua phản ứng trùng ngưng hoặc trùng hợp, ví dụ như Polyvinyl clorua [nhựa PVC], Polypropylen [nhựa PP], Polyetylen [nhựa PE]...

- Polime bán tổng hợp [nhân tạo]: Được con người chế tạo từ polyme thiên nhiên thành các loại polyme mới.

Phân loại theo cấu trúc

- Polime mạch không phân nhánh, ví dụ như cao su, cenllulose, nhựa PVC, nhựa PE, tinh bột...

- Polyme có nhánh ví dụ như glicogen, amilopectin...

- Polime mạch không gian, ví dụ như nhựa rezit, nhựa bakelit, cao su lưu hóa,

Các cấu trúc mạch Polymer

Phân loại theo nguyên tố tạo nên xương sống

- Polyme hữu cơ có xương sống làm bằng Carbon

- Polymer vô cơlà các cao phân tử có chiều dài lớn, ngoằn ngoèo, dài gấp hơn 10.000 lần một phân tử kết tinh và có xương sống làm bằng Silic.

- Polymer khoáng vậtlà các phân tử kết tinh, có thể là phân tử silicat hoặc một muối kim loại khác nối lại với nhau. Khác với Polymer hữu cơ có xương sống làm bằng C [cacbon], Polymer khoáng vật chiếm phần lớn vật liệu thiên nhiên vô cơ.

Một số Polymer tiêu biểu:

- Cenlluloid: Là loại Polymer được tạo ra từ nitrocellulose, cồn và long não. Đây là loại Polymer ít được sử dụng do quá trình sản xuất nó khá độc hại, không an toàn.

- Cao su: Gồm có cao su tự nhiên lấy từ nhựa cây cao su và cao su tổng hợp do con người tạo ra.

- Tơ: Gồm có tơ tự nhiên [bông, tơ tằm] và tơ nhân tạo [tơ bán tổng hợp và tơ tổng hợp].

6.2. Phân loại hóa chất Polymer

- Polymer anion [CONH2[CH2-CH-]n]

- Polymer cation[[C3H5ON]n]

- Polymer lưỡng tính

Tính chất đặc trưng của Polymer

Tính chất đặc trưng của Polymer là gì

1. Tính chất vật lý của Polymer

Polymer tồn tại ở dạng rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định mà thay vào đó là một khoảng nhiệt độ nóng chảy khá rộng. Khi bị nóng chảy, đa số các Polymer sẽ chuyển thành dạng chất lỏng nhớt và nếu để nguội thì sẽ chuyển về thể rắn. Nó được gọi là chất nhiệt dẻo. Còn đối với những Polymer không nóng chảy khi đun nóng mà bị phân hủy thì nó được gọi là chất nhiệt rắn.

Ngoài ra, Polymer còn có một đặc điểm nữa là đa số không tan trong nước cũng như các dung môi thông thường. Còn đối với hóa chất xử lý nước Polymer thì chúng có khả năng hòa tan tốt trong nước.

Polymer tồn tại ở dạng rắn, không bay hơi

2. Tính chất hóa họccủa Polymer

Polymer có khả năng tham gia một số phản ứng, bao gồm giữ nguyên mạch, phân cắt mạch và tăng mạch cacbon.

2.1. Phản ứng phân cắt mạch Polymer

Ở nhiệt độ thích hợp, Polymer trùng hợp bị nhiệt phân thành các đoạn ngắn cho đến khi thành monome ban đầu. Nguyên nhân xảy ra phản ứng này là do Polymer có chứa nhóm chức trong mạch và nhóm chức này dễ bị thủy phân. Ngoài ra còn có một số Polymer khác bị oxy hóa cắt mạch.

2.2. Phản ứng giữ nguyên mạch Polymer

Những Polymer có liên kết đôi trong mạch hoặc có chứa nhóm chức ngoại mạch có thể tham gia các phản ứng đặc trưng của liên kết đôi và của chính nhóm chức đó.

2.3. Phản ứng tăng mạch Polymer

Khi gặp điều kiện nhiệt độ, chất xúc tác, thích hợp, các mạch Polymer có thể liên kết lại với nhau thành mạch dài hơn hoặc thành dạng mạng lưới, ví dụ như các phản ứng lưu hóa chuyển cao su thành cao su lưu hóa hoặc chuyển nhựa rezol thành nhựa rezit,

Cách điều chế Polymer

1. Phản ứng trùng hợp

Phản ứng trùng hợp là phản ứng kết hợp nhiều monome của cùng một chất để tạo nên Polymer, ví dụ như phản ứng trùng hợp Butadien1,3 là nCH2=CH-CH=CH2 [-CH2-CH=CH-CH2-]n

2. Phản ứng trùng ngưng

Phản ứng trùng ngưng chỉ xảy ra khi các monome phải có 2 nhóm chức có khả năng tách nước. Đây là phản ứng kết hợp nhiều monome để tạo nên Polymer và một sản phẩm phụ khác, điển hình là nước, ví dụ như:

n H-NH-[CH2]5-CO-OH [-NH-[CH2]5-CO-]n + nH2O

n p-HO-CO-C6H4-CO-OH + n H-OCH2-CH2O-H [-CO-C6H4-CO-OCH2-CH2O-]n + 2nH2O

3. Phản ứng trùng - cộng hợp

Phản ứng trùng - cộng hợp là quá trình các monome kết hợp lại với nhau để tạo thành một monome chính nhờ phản ứng cộng. Điều kiện phản ứng xảy ra là có ít nhất 1 trong 2 chất có chứa liên kết đôi. Sau khi được tạo thành các monome này sẽ tiếp tục kết hợp lại với nhau để tạo nên Polymer hoàn chỉnh.

Ứng dụng của Polymer

Ứng dụng của Polymer

1. Ứng dụng của nhựa tổng hợp Polymer

1.1. Các loại nhựa Polymer quan trọng được ứng dụng chủ yếu hiện nay

- Poly etylen [PE]: nCH2=CH2 [-CH2-CH­2-]n

- Poly propylen [PP]: nCH2=CH-CH3[-CH2-CH[CH3]-]n

- Poly metyl metacrylat [PMM]: nCH2=C[CH3]-COOCH3[-CH2-C[CH3][COOCH3]-]n

- Poly vinyl clorua [PVC]: nCH2=CHCl[-CH2-CHCl-]n

- Poly stiren [PS]: nC6H5-CH=CH2[-CH2-CH[C6H5]-]n

- Nhựa phenolfomanđehit [nhựa bakelit] PPF có thành phần chính là phenolfomandehit gồm có 3 loại là novolac, rezol và rezit. Trong đó:

  • Nhựa novolac được sản xuất bằng cách đun nóng hỗn hợp andehit fomic và phenol [dư], thêm chất xúc tác là axit.
  • Nhựa rezol được tạo ra khi đun nóng hỗn hợp phenol và andehit fomic theo tỷ lệ mol 1 : 1,2, có chất xúc tác là kiềm.
  • Nhựa rezit thì được điều chế từ nhựa rezol đun nóng ở 150 độ C.

Nhựa Polymer

1.2. Ứng dụng của nhựa tổng hợp Polymer

- Polymer cao su được sử dụng làm săm lốp xe cho các phương tiện giao thông, dùng làm sản phẩm chống mài mòn, sản phẩm kỹ thuật trong xe hơi, sản phẩm đúc,.

- Dùng làm dây bọc điện, làm thiết bị trong ngành sản xuất hóa học, chế tạo bóng thám không, sơn tàu thủy,

- Các loại nhựa thông dụng giá rẻ như PP, PE, PVC,.được dùng để chế tạo các vật dụng hàng ngày như thau, chậu, cốc,

Hộp đựng thực phẩm bằng nhựa Polymer

- Poly metyl acrilat và poly metyl metacrilat là những polyme rắn, không màu được điều chế bằng cách trùng hợp các este tương ứng. Chúng thường được dùng để sản xuất các tấm, màng, làm keo dán, da nhân tạo,. Ngoài ra, Poly metyl metacrilat còn được dùng làm thủy tinh hữu cơ.

- Teflon chính là Polymer Tetra fluoroethylene, viết tắt làPTFE, được tạo thành từ phản ứng trùng hợp gốc tự do của nhiều phân tử tetrafluoroethene -[CF2-CF2]-] với nhau. Nó được xem là Vua của ngành nhựa và cũng là chất liệu duy nhất có thể chứa được siêu axit mạnh nhất thế giới là axit Fluoroantimonic. Ứng dụng chủ yếu của PTFE là dùng trong sản xuất chảo chống dính và chất cách điện.

Chảo chống dính Teflon

- Poly stiren được sử dụng làm vật liệu cách điện và các vật dụng hàng ngày như cúc áo, lược,

- Nhựa bakelit được sử dụng làm vật liệu cách điện, chi tiết máy và các vật dụng trong gia đình.

- Poly vinyl axetat được sử dụng để sản xuất sơn, keo dán, da nhân tạo,

- Một số polymer được sử dụng để sản xuấtphim phản chiếu và được dùng trong nhiều công nghệ liên quan đến ánh sáng.

- Các polymer nhìn xuyên qua như đất sét Polymer thường được ứng dụng trong lĩnh vực nghệ thuật và thủ công.

- Poly ethylene mật độ cao [HDPE] được dùng làm chất tẩy rửa chai lọ, đồ chơi.

- Ở Việt Nam, tiền được làm bằng chất liệu Polymer. Tiền Polymer có cấu tạo gồm lớp phim, lớp giấy nền, phủ mờ và lớp vecni. Hiện nay, tiền Polymer là loại tiền duy nhất có yếu tố chống làm giả đặc trưng bằng cách sử dụng công nghệ cao để cài hình ẩn.

Tiền được làm bằng chất liệu Polymer

2. Ứng dụng của sợi tổng hợp Polymer

- Sợi polyamid [PA hay còn gọi là nylon]: Dùng để dệt lụa nylon, dệt bít tất, vải dệt kim, chỉ may...

- Sợi polyester [PES]: Dệt tergal [dacron], tetron,...hoặc pha sợi bông với sợi viscose để dệt hàng vải pha

- Sợi polyacrylique [PAC]: Dùng làm nguyên liệu dệt kim [len nhân tạo] hoặc pha với các loại sợi khác để dệt hàng vải pha.

- Sợi polyvinylalcol [PVA]: Dùng để dệt vải quần áo blouson, quần áo lao động, lưới đánh cá, xe dây thừng, ...

- Sợi polyuréthane [PU]: Dùng để dệt vải lycra hoặc pha thêm các loại sợi khác để dệt vải

- Sợi polyester PE: Gồm 4 loại sợi cơ bản là sợi filament, xơ, sợi thô và fiberfill

Sợi tổng hợp Polymer

3. Trong y học

Hòa tan nitrocellulose trong ether và rượu để tạo ra thuốc dán.Loại Polymer này được sử dụng với vai trò của băng phẫu thuật, bắt đầu với cuộc nội chiến ở Mỹ.

4. Ứng dụng của hóa chất xử lý nước Polymer

- Xử lý nước mặt chứa nhiều chất khoáng chất và các ion kim loại như Fe2+, Mn2+,

Xử lý nước thải bằng hóa chất Polymer

- Xử lý nước thải công nghiệp tại các nhà máy sản xuất gang thép, nhà máy mạ điện, chế biến thực phẩm,và nước thải đô thị, nước thải nhuộm vải, thuộc da, nước thải dầu.

- Dùng trong ngành công nghiệp giấy với vai trò là chất tạo độ bền khô, chất giữ ẩm và là chất trợ lọc, giúp cải thiện chất lượng giấy, tăng cường độ bền vật lý và giảm thiểu sự mất chất xơ.

- Dùng làm chất phụ gia và chất kết dính trong chế biến thức ăn thủy sản.

Ưu, nhược điểm của Polymer

1. Ưu điểm

Có khả năng tái chế rất cao

Đa phần Polymer có đặc tính là nhựa nhẻo nên khi nung ở nhiệt độ thích hợp sẽ tan chảy thành chất dẻo. Nhờ đó chúng ta có thể chế tạo chúng thành những vật liệu mới.

Kháng hóa chất tốt

Đa phần các Polymer không tan trong nước cũng như các dung môi thông thường nên nó có khả năng kháng hóa chất tốt. Và thực tế là hầu hết các loại hóa chất lỏng như axit, dung dịch tẩy rửa,đều được đựng trong dụng cụ chứa làm bằng Polymer, kể cả axit mạnh nhất thế giới là axitFluoroantimonic cũng được đựng trong vật chứa làm bằng nhựaTeflon.

Teflon kháng hóa chất rất tốt

Không dẫn điện và cách nhiệt tốt

Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy là tất cả các thiết bị ổ cắm điện và hệ thống dây điện đều được làm hoặc được phủ vật liệu Polymerbên ngoài và nguyên nhân của điều này chính là do Polymer không có khả năng dẫn điện.

Vỏ dây điện làm bằng nhựa Polymer

Ngoài ra, khả năng dẫn nhiệt của Polymer cũng rất thấp nên nó thường được dùng để sản xuất các vật dụng nhà bếp, ly cách nhiệt, lõi hộp đựng đá,...Nhựa Polymer cao cấp còn được dùng làm vỏ điện thoại vì khả năng tản nhiệt tốt, bền, giúp máy hoạt động tốt hơn, làm giảm trọng lượng máy và đem lại sự thuận tiện hơn khi cầm nắm.

Trọng lượng nhẹ

So với trọng lượng của sắt, thép, đá, bê tông, đồng, nhôm, thì tất cả các loại nhựa Polymer đều nhẹ hơn.

Vỏ điện thoại làm bằng nhựa Polymer cao cấp giúp giảm trọng lượng máy

Màu sắc phong phú, đa dạng và bắt mắt

Các vật liệu nhựa Polymer màu sắc rất phong phú, đa dạng, có thể được sản xuất để thay thế cho sợi bông, lụa, len, sứ, đá cẩm thạch, thậm chí là kim loại như nhôm, kẽm.Đồng thời, nó cũng có thể được tái tạo nhiều lần với màu sắc đa dạng, không cố định.

Hóa chất xử lý nước Polymer có an toàn và mang lại hiệu quả xử lý cao

2. Nhược điểm

- Quá trình sản xuất Polymer sẽ hình thành khí Carbonic CO2. Đây là tác nhân khí gây biến đổi khí và hiệu ứng nhà kính, kéo theo hệ lụy là nước biển dâng cao, hạn hán, lũ lụt,

- Các thành phần thêm vào trong quá trình sản xuất Polymer như TOCP có thể gây tổn thương hệ thần kinh, làm thoái hóa thần kinh ngoại biên hay như DOP có thể làm tổn thương đến các cơ quan sinh dục nam,

- Polymer là chất rất khó bị phân hủy nên khi bị chôn vùi trong đất nó sẽ ngăn cản quá trình trao đổi oxy khiến đất bị xói mòn, sạt lở đất, khiến đất bị rửa trôi các chất dinh dưỡng, bạc màu và làm cho cây cối chậm phát triển, không giữ được chất dinh dưỡng gây cây cối sinh trưởng không tốt. Khi trôi nổi trong nước, nó là tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước, làm giảm nồng độ oxy trong nước nếu có nhiều, đủ để che phủ bề mặt nước. Đặc biệt, nếu các sinh vật sống trong nước ăn phải nhựa Polymer thì sẽ rất nguy hiểm.

Rác thải nhựa trong nước

- Các túi nhựa, bao bì nilon,được làm từ Polymer là nguyên nhân làm tắc nghẽn hệ thống dẫn nước, kênh rạch và ao hồ, khiến nước bị ứ đọng nước và làm ô nhiễm môi trường

- Đốt sản phẩm làm từ Polymer sẽ sản sinh ra các khí độc, gây hại cho sức khỏe con người và ô nhiễm môi trường không khí. Khi đốt những sản phẩm này sẽ gây độc cho cho con người và gây ô nhiễm môi trường, ..

Lưu ý khi sử dụng hóa chất Polymer

- Tùy vào mục đích sử dụng cụ thể mà lựa chọn Polymer cation hay Polymer anion sao cho phù hợp nhất. Cụ thể như sau:

  • Polymer cation thích hợp khi xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và môi trường có tính axit và thường được dùng để xử liý bùn thải, loại bỏ bùn, xử lý nước thải công nghiệp

Polymer cation

  • Polymer anion thích hợp khi xử lý nước thải có độ đục và hàm lượng ion kim loại cao và môi trường nước có tính bazo. Khi muốn xử lý nước thải công nghiệp một cách hiệu quả hơn thì người ta thường dùng kết hợp với các chất keo tụ khác như PAC hoặc Polytetsu. Còn đối với nước thải đô thị thì sử dụng Polymer anion kết hợp với Polymer keo tụ vô cơ.

Polymer anion

- Lượng Polymer cần dùng để xử lý nước thải chỉ cỡ phần nghìn. Nếu dùng quá nhiều sẽ khiến nước trở nên rất nhớt và làm cản trở cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Ngoài ra, lượng dư Polymer cũng làm tăng COD trong nước. Do đó, trước khi xử lý nước cần tính toán liều lượng sao cho phù hợp nhất.

VietChem - Địa chỉ mua Polymer uy tín, giá TỐT

Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ ở bài viết này, các bạn đã hiểu được Polymer là gì và những vấn đề liên quan đến Polymer. Ngoài ra, nếu bạn nào có nhu cầu tìm mua hóa chất xử lý nước Polymer thì có thể liên hệ với VietChem. Hiện nay, VietChem đang có sẵn rất nhiều loại hóa chất xử lý nước Polymer để khách hàng có thể dễ dàng lựa chọn được một sản phẩm phù hợp nhất.

Polymer anion AP120C Nhật Bản tại VietChem

Vậy nếu bạn nào đang có nhu cầu tìm mua hóa chất Polymer, hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số điện thoại 096 302 9988 để được tư vấn và báo giá chi tiết nhất. Hãy theo dõi//ammonia-vietchem.vn/để cập nhập những bài viết mới nhất.polymer là gì

Xem thêm

  • Axit Fluoroantimonic H2FSbF6 - Axit mạnh nhất thế giới

  • Formaldehyde có ở đâu? Tác hại của formaldehyde là gì?

Đánh giá - Bình luận

Video liên quan

Chủ Đề