Polymer là gì? Ứng dụng của Polymer phổ biến hiện nay

Polymer – một thuật ngữ không còn quá xa lạ với cuộc sống hiện đại ngày nay. Thế kỉ XXI được coi là “thế kỉ” của các ngành công nghiệp polymer. Tuy nhiên không phải ai cũng có những hiểu biết nhất định về polymer là gì? Bài viết này sẽ cung cấp những thông tin thú vị về polymer, các phương pháp điều chế, phân loại, ứng dụng của polime trong cuộc sống.

Polymer được sử dụng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày

1. Polymer là gì?

Từ “polyme” có nguồn gốc từ Hy Lạp, được hình thành từ poly có nghĩa là nhiều và meros có nghĩa là phầnCó nhiều định nghĩa về polyme nhưng định nghĩa được nhiều người công nhận đó là: “Polymer hay hợp chất cao phân tử là hợp chất có khối lượng phân tử lớn được tạo thành từ sự kết hợp thông qua liên kết cộng hoá trị của một số lượng lớn các phân tử nhỏ được lặp đi lặp lại mà ta thường gọi là đơn vị monome (mắt xích).

Định nghĩa polime là gì

2. Phân loại polime

Tuỳ vào mục đích hướng tới mà ta có thể chia polymer thành các nhóm khác nhau. Dưới đây là một số các phân loại polymer

2.1. Phân loại polime theo nguồn gốc

Theo cách phân loại này ta có thể chia polyme thành 3 loại: polyme tự nhiên, polyme nhân tạo và polyme tổng hợp

• Polymer tự nhiên: có nguồn gốc từ động, thực vật ví dụ polysaccarit, các protein, cao su thiên nhiên
• Polyme nhân tạo: biến tính hoá học polyme tự nhiên nhằm thay đổi một số tính chất của chúng ví dụ: các este của xenlulozo, cao su clo hoá, cao su lưu hoá
• Polyme tổng hợp: được tạo hoàn toàn từ con người thông qua các phản ứng trung hợp, trùng ngưng: PP,PE, PS,…

Polime trong sản xuất nhựa

2.2. Phân loại polime theo lĩnh vực ứng dụng

Theo tiêu chí này ta có thể chia polyme thành các nhóm

• Polymer thông dụng: là các polyme được sử dụng hàng ngày, có ứng dụng rộng rãi, sản lượng lớn ví dụ: PVC, PET,…
• Polyme kĩ thuật: là các polyme có tính chất cơ học vượt trội cho phép thay thế các vật liệu truyền thống trong nhiều ứng dụng ví dụ: polyamit, polyaxetal,…
• Polymer chức năng hay còn gọi là polymer đặc biệt ví dụ polymer dẫn điện, polyme bền nhiệt, polymer dẫn thuốc,…

2.3. Phân loại polime theo thành phần cấu tạo

Dựa vào thành phần cấu tạo người ta chia thành các nhóm

• Polymer hữu cơ: được tạo thành từ C và các nguyên tố khác như H, O, S, halogen,… Điển hình là PE, PMMA, PVC, Nilon-6,6,…
• Polymer cơ nguyên tố được tạo thành từ thành phần mạch chính có nguyên tố vô cơ liên kết với các nhóm chức hữu cơ, ví dụ: polymer cơ thiếc, polysiloxan,…
• Polymer vô cơ khác: các nguyên tố vô cơ không liên kết trực tiếp với gốc chứa nguyên tố C, ví dụ: polyphosphat, polyasenat,…

2.4. Phân loại polime theo tính chất

• Nhựa nhiệt dẻo: là các polymer có khả năng chuyển từ trạng thái rắn qua trạng thái mềm dẻo khi gia tăng nhiệt độ, cứng lại khi làm lạnh và giữ nguyên hình dạng được tạo ra ở nhiệt độ cao; bao gồm các polymer mạch thẳng hoặc phân nhánh. Ví dụ: PE, PET,….
• Cao su (polymer đàn hồi): có khả năng giãn dài cao khi bị kéo giãn và trở lại trạng thái ban đầu khi không tác dụng lực
• Nhựa nhiệt rắn: có khả năng chịu nhiệt, không tan trong dung môi, không bị chảy mềm khi gia tăng nhiệt độ, sẽ bị phân huỷ khi nhiệt độ tăng quá cao. Ví dụ: các loại keo dán epoxy, nhựa phenol-fomadehit, cao su lưu hoá với hàm lượng lưu huỳnh cao,…

2.5. Phân loại polime theo phương pháp tổng hợp

Dựa vào phương pháp ứng điều chế polymer người ta chia thành hai loại:

• Polymer trùng hợp: các polymer được tạo thành từ phản ứng trùng hợp ví dụ: PS, PEO,…
• Polymer trùng ngưng: các polymer này được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng ví dụ như: nylon-6,6, PET, polyurethan,…

3. Các phương pháp điều chế polymer là gì?

Có hai phương pháp phổ biến được áp dụng trong sản xuất polymer là trùng hợp và trùng ngưng

Phương pháp điều chế polymer

3.1. Polymer sử dụng phản ứng trùng hợp

Các polyme được tạo ra từ phản ứng trùng hợp khi thoả mãn hai điều kiện sau:

• Monome chứa liên kết không no (liên kết đôi hoặc liên kết ba) như ethylene, axetylene, styren, metyl arcylat,….
• Monome vòng có sức căng lớn, có khả năng mở vòng dưới tác dụng của một gốc tự do. Các monome loại này bao gồm các hợp chất vòng như oxiran, lactam,…

Ví dụ phản ứng tạo PE-polyethylene

n CH₂=CH₂   →  (CH₂-CH₂)_n

3.2. Polymer sử dụng phản ứng trùng ngưng

Phản ứng trùng ngưng hay trùng hợp bậc dựa trên phản ứng ngưng tụ hoặc trùng hợp cộng giữa hai loại phân tử monome chứa các nhóm chức có khả năng phả ứng với nhau. Các nhóm chức thường gặp trong phản ứng trùng ngưng: -OH, -COOH, -NH_2,…. Điều kiện đề tạo được polymer bằng phản ứng trùng ngưng là các phân tử tham gia phản ứng phải có ít nhất hai nhóm chức.

Ví dụ phản ứng trùng ngưng tạo polymer

n H-NH-(CH₂)₅-CO-OH → (-NH-(CH₂)₅-CO-)_n + n H₂O

4. Ứng dụng của polime

Polime ứng dụng trong sản xuất sơn

Polyme đóng một vai trò  quan trọng trong nhiều lĩnh vực và  ngành công nghiệp khác nhau trong cuộc sống của chúng ta. Một số cách sử dụng phổ biến cụ thể là: 

• Dùng để làm các loại vật dụng hàng ngày. Ví dụ: áo mưa, dây cáp điện hoặc các sản phẩm công nghiệp.
• Vật liệu polime chất dẻo cũng được sử dụng rộng rãi  thay thế cho các sản phẩm khác nhau. Ví dụ như các sản phẩm bằng vải, gỗ, da, kim loại và thủy tinh. Nhờ đặc tính bền, nhẹ  và chịu được nghiền, polyme đang được sử dụng và tìm cách thay thế ngày càng  nhiều các sản phẩm khác nhau.

Sau khi tìm hiểu polymer là gì, hy vọng bạn đọc đã cập nhật  cho mình những thông tin và kiến ​​thức quý giá. Bên cạnh đó, bạn cũng sẽ cso thêm những hiểu biết về ứng dụng của loại vật liệu này  trong cuộc sống hiện nay. Mặc dù polyme được sử dụng rộng rãi nhưng về lâu dài chúng cũng  có tác động xấu đến sức khỏe  con người và môi trường. Vì vậy,  cần phải chú ý nhiều hơn đến việc sử dụng hàng ngày các sản phẩm làm từ polyme. Truy cập website ammonia-vietchem.vn để tham khảo thêm nhiều bài viết hơn nữa.

Tìm kiếm liên quan:

- Chất dẻo là gì

- Tiền nhựa là gì