Lý thuyết Hóa học 12 Bài 11: Tơ – Cao su – Keo dán tổng hợp - Chân trời sáng tạo
Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Hóa 12 Bài 11: Tơ – Cao su – Keo dán tổng hợp sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.
Lý thuyết Hóa 12 Bài 11: Tơ – Cao su – Keo dán tổng hợp - Chân trời sáng tạo
I. TƠ
1. Khái niệm
- Tơ là vật liệu polymer có dạng hình sợi dài, mảnh với độ bền nhất định.
- Các polymer để sản xuất tơ có cấu trúc không phân nhánh, xếp song song với nhau, chúng tương đối bền, mềm, dai.
2. Phân loại tơ
- Tơ thường được phân loại dựa vào nguồn gốc và quy trình chế tạo: tơ tự nhiên, tơ tổng hợp và tơ bán tổng hợp.
- Những loại tơ tự nhiên quan trọng gồm: sợi bông, tơ tằm và sợi len.
+ Bông lấy từ quả bông, thành phẩn chủ yếu là cellulose (95% - 98%). Sợi bông mềm, nhẹ, thấm hút tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp vải sợi.
+ Len là polypeptide chứa các amino acid, được lấy từ lông động vật như cừu, dê, thỏ. Sợi len mềm mịn, bền và cách nhiệt tốt. Len được sử dụng rộng rãi để may quần áo ấm, chăn, mũ, thảm.
+ Tơ tằm được sản xuất từ kén của con tằm. Tơ tằm là loại polypeptide. Tơ tằm cách nhiệt tốt, bền, óng ả, mềm mại nên đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp dệt. Tơ tằm chủ yếu được dùng để sản xuất vải lụa.
3. Tìm hiểu một số loại tơ tổng hợp và bán tổng hợp
- Tơ nylon-6,6 thuộc loại polyamide, được điều chế từ adipic acid và hexamethylenediamine. Tơ nylon-6,6 có tính dai, mềm mại, óng mượt nhưng kém bền với acid và kiềm. Tơ này được dùng để dệt vải, làm dây cáp, dây dù, võng, đan lưới.
- Tơ capron được điếu chế từ caprolactam có tính dai, bền, óng mượt, ít thấm nước nhưng kém bền với acid và kiềm. Tơ này được dùng để sản xuất vải sợi, linh kiện ô tô, điện tử và bao bì.
- Tơ nitron (olon) là tơ được sản xuất từ acrylonitrile. Loại tơ này bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên được sử dụng để dệt vải, may áo ấm.
- Tơ visco là tơ bán tổng hợp từ cellulose. Loại tơ này bóng mượt, mềm mại, giá thành thấp và dễ phân huỷ sinh học nên được ứng dụng rộng rãi làm vải may mặc.
- Tơ cellulose acetate là tơ bán tổng hợp từ cellulose khi thay thế nguyên tử hydrogen của nhóm hydroxy bằng nhóm acetyl (CH3CO). Loại tơ này được dùng làm vải mặc, bảng từ, kính đeo mắt.
II. CAO SU
1. Khái niệm
- Cao su là vật liệu polymer có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của lực bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực dừngtác dụng.
- Theo nguồn gốc, cao su được phân loại thành: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.
2. Cao su thiên nhiên và quá trình lưu hoá cao su
- Cao su thiên nhiên được khai thác từ mủ của cây cao su. Cây cao su có tên khoa học là Hevea brasiliensis có nguổn gốc từ Brazil nhưng hiện nay được trồng nhiều ở Nam Mỹ, châu Phi, Đông Nam Á và trong đó có nhiểu tỉnh nước ta.
- Cao su thiên nhiên là polymer của isoprene, có cấu hình cis:
- Cao su thiên nhiên không dẫn điện, không thấm nước và khí, có tính đàn hồi tốt. Tuy nhiên, cao su thiên nhiên dễ bị lão hoá dưới tác động của không khí, ánh sáng, nhiệt. Ngoài ra, tính đàn hồi của cao su chỉ tồn tại trong một khoảng nhiệt độ hẹp. Để loại bỏ nhược điểm này, cao su thường được lưu hoá.
- Lưu hoá cao su là quá trình xử lí cao su với lưu huỳnh, tạo ra các cầu nối disulfide giữa các phần tử polyisoprene tạo thành polymer có cấu tạo mạng không gian. Cao su lưu hoá bền hơn với nhiệt và các tác nhân khác, độ đàn hồi cao, chống thấm khí, chống ẩm tốt hơn.
3. Tìm hiểu về cao su tổng hợp
Sản lượng cao su thiên nhiên không đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao của sản xuất và tiêu dùng. Vì vậy, người ta điểu chế ra nhiều loại cao su tổng hợp.
- Cao su buna được điểu chế từ buta-l,3-diene qua phản ứng trùng hợp có mặt Na. Loại cao su này có độ bền và độ đàn hổi kém hơn cao su thiên nhiên. Cao su buna chủ yếu dùng để sản xuất lốp xe do khả năng chống mòn cao, chịu uốn tốt.
- Cao su isoprene được tổng hợp từ isoprene. Polyisoprene tổng hợp được sử dụng chủ yếu để sản xuất lốp xe, các sản phẩm cao su, giày dép.
- Cao su chloroprene được tổng hợp từ chloroprene có nhiều tính chất quý giá như không cháy, bền cơ học, bền với dầu. Cao su chloroprene thường được dùng để bọc ống thuỷ lực công nghiệp và đặc biệt trong vật dụng kháng dầu và ozone.
- Cao su buna-S có độ bền và đàn hổi cao, thường để sản xuất lốp ô tô, xe máy. Cao su này được điều chế bằng phản ứng trùng hợp của buta- 1,3-diene với styrene.
- Cao su buna-N có tính chống dầu cao nên được dùng để sản xuất găng tay, các vòng đệm cao su.
III. KEO DÁN TỔNG HỢP
- Keo dán là vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính. Keo dán có khả năng tạo một lớp màng rất mỏng bám chắc vào hai loại vật liệu được dán.
- Một số loại keo dán tổng hợp:
+ Keo dán epoxy là loại keo dán hai thành phần. Thành phần thứ nhất, trong phân tử có chứa các nhóm epoxy. Khi sử dụng cần thêm thành phấn thứ hai là chất đóng rắn để tạo polymer mạng không gian với độ kết dính cao hơn. Loại keo dán này có thể dùng để dán nhiều loại vật liệu như kim loại, gỗ, thuỷ tinh, chất dẻo.
+ Keo dán urea-formaldehyde được điều chế từ urea và formaldehyde. Khi sử dụng cần phải bổ sung chất đóng rắn có tính acid như oxalic acid, lactic acid, ... để tạo polymer có cấu trúc mạng không gian. Loại keo dán này bền với dầu mỡ và thường dùng để dán các vật liệu bằng gỗ, chất dẻo.
+ Nhựa vá săm là loại keo dán dùng để vá chỗ thủng của săm, lốp. Nguyên liệu thường là cao su được hoà tan trong các dung môi hữu cơ.