Đại cương về Polime – Khái niệm và Phân loại

1. Khái niệm Polime

Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn, do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên.

Cấu trúc của polime thường được viết dưới dạng (A)_n. Trong đó:

• A là mắt xích.
• n là hệ số polime hóa (hay độ polime hóa). Chỉ số n càng lớn thì phân tử khối càng cao.
• Monome: Là những phân tử nhỏ tham gia phản ứng để tạo nên polime (Ví dụ: CH₂=CH₂ là monome tạo ra polietilen PE).

2. Phân loại Polime

Dựa vào nguồn gốc, polime được chia thành 3 loại chính:

1. Polime thiên nhiên: Có sẵn trong tự nhiên (Tinh bột, xenlulozơ, cao su thiên nhiên, tơ tằm, bông, len, protein).
2. Polime tổng hợp: Hoàn toàn do con người tổng hợp từ các chất hóa học (Nhựa PE, nhựa PVC, cao su Buna, tơ nilon-6,6, tơ lapsan).
3. Polime nhân tạo (Bán tổng hợp): Chế biến bằng cách biến đổi hóa học các polime thiên nhiên. Nổi bật nhất là: Tơ visco và Tơ xenlulozơ axetat (đều đi từ xenlulozơ).

3. Cấu trúc không gian của Polime

• Mạch không phân nhánh: Amilozơ (tinh bột), xenlulozơ, nhựa PE, PVC. Nhóm này thường có tính dẻo.
• Mạch phân nhánh: Amilopectin (trong tinh bột), glicogen.
• Mạch không gian (mạng lưới): Cao su lưu hóa, nhựa bakelit (nhựa phenol-fomanđehit dạng mạng không gian). Nhóm này rất cứng, chịu nhiệt tốt, không nóng chảy mà bị phân hủy khi đun nóng.

4. Phương pháp điều chế Polime

Có hai phản ứng hóa học chính dùng để tổng hợp polime:

4.1. Phản ứng Trùng hợp

Là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau (monome) tạo thành phân tử rất lớn (polime). Điều kiện bắt buộc: Monome phải có liên kết đôi C=C (như etilen, vinyl clorua, stiren) hoặc vòng kém bền.

Ví dụ: nCH₂=CH₂ ⟶ -(CH₂-CH₂)-_n (Polietilen PE)

4.2. Phản ứng Trùng ngưng

Là quá trình kết hợp nhiều monome tạo thành polime, đồng thời giải phóng các phân tử nhỏ khác (thường là H₂O). Điều kiện bắt buộc: Monome phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng với nhau (như -OH, -COOH, -NH₂).

Ví dụ: Trùng ngưng hexametylenđiamin và axit ađipic tạo ra Tơ Nilon-6,6 và nước.