Polymer là gì ? Polymer là một thuật ngữ được sử dụng phổ biến trong công nghiệp nhựa và composit. Nó khá quen thuộc trong đời sống. Chắc hẳn các bạn ở đây đều đã được nghe nhiều lần về cái tên này. Điển hình là tiền polymer hoặc hóa chất xử lý nước thải polymer. Polymer thường được tìm thấy trong nhiều mặt hàng gia dụng, đồ chơi, vật liệu xây dựng,…Vậy polymer là gì ? Cấu tạo phân tử của polymer như thế nào ? Tính chất và ứng dụng ra sao ? Tất cả sẽ được giải đáp trong nội dung bài viết dưới đây, hãy cùng xem nhé !
1. Polymer Là Gì ?
Polymer là một hợp chất được tạo thành từ nhiều đơn vị lặp lại – hợp chất cao phân tử. Mỗi một polymer có thể là một mạng 1, 2 hoặc 3 chiều. Mỗi đơn vị lặp lại là “-mer” hoặc đơn vị cơ bản với “poly-mer”, tức là nhiều đơn vị lặp lại. Lặp đi lặp lại các đơn vị thường được làm bằng carbon, hydro và thi thoảng là oxy, nitơ, lưu huỳnh, clo, flo, photpho và silicon. Một dây truyền sẽ bao gồm nhiều liên kết hoặc “-mers” được ghép nối hóa học hoặc trùng hợp với nhau để tạo thành chuỗi hoặc hạt chuỗi giúp hình dung các polymer.
2. Những Tính Chất Lý Hoá Của Polymer Là Gì ?
2.1. Tính chất vật lý
Polymer tồn tại ở dạng rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định. 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. 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.
2.2. Tính chất hóa học
Polymer có khả năng tham gia một số phản ứng, bao gồm giữ nguyên mạch, phân cắt mạch và tăng mạch cacbon.
- 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.
- 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.
- 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,…
3. Nguồn Gốc Của Polymer Là Gì ?
Thuật ngữ Polymer xuất phát từ tiếng Hy Lạp. 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. 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. Ông đã dùng thời gian của cả một thập kỷ tiếp theo để tìm kiếm bằng chứng thực nghiệm cho giả thuyết này.
4. Điều Chế Polymer Như Thế Nào ?
Ta có thể điều chế polymer thông qua những phản ứng dưới đây:
- Phản ứng trùng hợp
- Phản ứng trùng ngưng
- Phản ứng trùng-cộng hợp
5. Những Đặc Điểm Quan Trọng Của Polymer Là Gì ?
Dưới đây là những đặc điểm ưu việt của polymer:
- Polymer có khả năng tái chế rất cao
- An toàn tuyệt đối với hóa chất
- Không dẫn điện và dẫn nhiệt
- Trọng lượng nhẹ
- Màu sắc vô cùng đa dạng
6. Phân Loại Polymer
Hiện nay Polymer được chia thành 2 loại, đó là:
- Polyme tự nhiên: tinh bột, protein, ADN, ARN, dầu mỏ, khí tự nhiên,…
- Polyme nhân tạo: polyetilen, tơ nilon, cao su buna,…
Ngoài ra, Polymer còn được chia thành Polymer trùng hợp và trùng ngưng hoặc Polymer mạch phân nhánh, polymer mạch không phân nhánh và polymer mạch không gian,…
7. Những Ứng Dụng Quan Trọng Trong Đời Sống Của Polymer Là Gì ?
Polymer được ứng dụng trong:
- Làm săm lốp xe, sản phẩm chống mài mòn, sản phẩm đúc, sản phẩm kỹ thuật trong xe hơi, dây điện,….
- Làm dây bọc điện, bao gói, chế tạo bóng thám không, làm thiết bị trong ngành sản xuất hóa học, sơn tàu thủy,…
- Nhựa thông dụng dùng với số lượng lớn, giá rẻ như PP, PE, PVC,….
- Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo,…
- Sản xuất các màng, tấm, làm keo dán, da nhân tạo,….
- Dùng làm thủy tinh hữu cơ.
- Dùng làm vật liệu cách điện và các đồ dân dụng như cúc áo, lược,…
- Làm vật liệu cách điện, chi tiết máy và đồ dùng gia đình.
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. Từ đó có thể hiểu được Polymer có công dụng như thế nào trong đời sống. Những mặt trái nào gây hại cho con người và môi trường ? Hy vọng với bài viết trên, bạn sẽ nhận thức được đầy đủ tầm quan trọng cũng như mặt hạn chế của loại vật liệu Polymer này.