Mở đầu
Hai polymer đều có nhóm ester nhưng khi thủy phân có thể cho kết quả khác nhau đối với mạch chính. Điều quyết định là nhóm phản ứng nằm trên mạch chính hay ở nhóm bên.
Tính chất chung không hoàn toàn giống nhau
Nhiều polymer là chất rắn, khó bay hơi, không có nhiệt độ sôi xác định và khó tan. Tính chất phụ thuộc độ dài mạch, mức phân nhánh, độ kết tinh, lực giữa các mạch và chất phụ gia.
Polymer nhiệt dẻo mềm khi nóng và có thể gia công lại; polymer nhiệt rắn đã tạo mạng liên kết ngang không nóng chảy trở lại như cũ. Không coi mọi loại nhựa đều có cùng cách ứng xử khi gặp nhiệt.
Kiểm tra nhanh
Biến đổi nào là cắt mạch polymer?
Liên kết trong mạch bị phá vỡ.
Đây là tăng liên kết ngang giữa các mạch.
Không cắt liên kết mạch chính.
Chủ yếu thay đổi sắp xếp vật lí.
Lời giải
**Cách làm**
Thủy phân liên kết amide làm chuỗi polymer bị chia thành các đoạn ngắn hoặc monomer, nên là cắt mạch.
Phản ứng cắt mạch
Thủy phân polyester, polyamide hoặc polysaccharide có thể cắt liên kết trong mạch. Polystyrene có thể bị nhiệt phân trở lại styrene; nhiệt, tia UV và oxygen cũng có thể gây lão hóa, đứt mạch.
Cắt mạch làm giảm phân tử khối, thường giảm độ bền cơ học. Tuy nhiên “phân hủy sinh học” còn phụ thuộc môi trường, vi sinh vật và tốc độ; không suy chỉ từ một nhóm chức.
Tăng mạch hoặc tạo mạng
Các chuỗi có thể được nối bằng liên kết ngang, ví dụ lưu hóa cao su bằng sulfur hoặc đóng rắn nhựa epoxy. Mạng tạo ra thường tăng độ bền nhiệt, độ ổn định hình dạng nhưng làm vật liệu khó nóng chảy và tái gia công.
Nếu mức liên kết ngang quá cao, vật liệu có thể cứng và kém đàn hồi; không phải càng nhiều liên kết ngang luôn càng tốt.
Giữ mạch chính, đổi nhóm chức
Một số phản ứng xảy ra ở liên kết bội hoặc nhóm bên mà không cắt mạch chính, như hydrogen hóa một phần cao su không no hoặc biến đổi nhóm OH trên polymer.
Cần nhìn vị trí liên kết thay đổi. Việc công thức mắt xích đổi không tự động có nghĩa số mắt xích hay độ dài mạch đổi.
Ví dụ mẫu
Xét một mạch có đoạn –CH₂–CH=CH–CH₂–. Khi cộng H₂ vào C=C, đoạn này thành –CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–. Bốn carbon vẫn nối liên tiếp, nên đây là phản ứng giữ nguyên mạch, dù công thức và mức độ no đã thay đổi.
Nếu thay bằng phản ứng cắt liên kết –CO–NH– trong nylon thì tính liên tục của mạch bị phá vỡ: đó là cắt mạch.
Luyện tập
Lưu hóa cao su được xếp chủ yếu vào kiểu biến đổi nào?
Lưu hóa không nhằm cắt toàn bộ mạch.
Sulfur tạo cầu nối giữa các chuỗi cao su.
Không phải phản ứng với nước cắt mạch.
Có hình thành liên kết hóa học mới.
Lời giải
**Cách làm**
Lưu hóa tạo các cầu nối sulfur giữa chuỗi polymer, làm tăng mức liên kết ngang.
Ghi nhớ
- Phân loại phản ứng polymer theo mạch chính: cắt mạch, nối/tạo mạng hoặc giữ mạch và đổi nhóm chức.
- Tính chất phụ thuộc cả cấu trúc mạch và phụ gia.
Đang học