BÀI 9: VẬT LIỆU POLYMER

MỞ ĐẦU

a) Quan sát Hình 9.1, hãy liệt kê các ứng dụng của polymer trong đời sống. 

b) Hãy kể tên một số vật dụng trong đời sống được làm bằng chất dẻo, vật liệu composite. Chất dẻo, composite là gì? Việc lạm dụng chất dẻo có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường và sức khỏe con người?

Giải nhanh:

a) Ứng dụng: làm nhựa dẻo, lốp xe, dép cao su, vòi nước, ống nhựa...

b) - Một số vật dụng: gỗ nhựa, sợi thủy tinh, giấy tráng nhựa...

- Chất dẻo là bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

- Composite là vật liệu được tổ hợp nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có các tính chất vượt trội so.

- Gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đồng thời cũng gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu không biết cách sử dụng hợp lý.

I. CHẤT DẺO

Câu hỏi 1: Đọc thông tin trong Bảng 9.1, nhận xét đặc điểm chung của các phản ứng điều chế chất dẻo PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate).

Giải nhanh:

Đặc điểm chung đều là phản ứng trùng hợp.

Câu hỏi 2: Kể tên một số vật dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo.

Giải nhanh:

Một số vật dụng: thước dẻo, dây sạc, thìa nhựa dẻo, áo mưa, bàn chải, đồ chơi... 

Câu hỏi 3: Nêu một số tác hại của việc lạm dụng chất dẻo tới đời sống và môi trường.

Giải nhanh:

- Gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

- Gây ra cho con người nhiều bệnh đặc biệt là bệnh về đường hô hấp.

Vận dụng 1: Em đã thực hiện những biện pháp nào để hạn chế sử dụng chất dẻo nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người?

Giải nhanh:

- Sử dụng các loại túi vải, túi đan thay vì dùng túi nilon dùng một lần.

- Tái chế lại các vật dụng cũ làm từ nhựa dẻo.

II. VẬT LIỆU COMPOSITE

Câu hỏi 4: Cho biết vai trò của vật liệu nền và vật liệu cốt trong vật liệu composite.

Giải nhanh:

- Vật liệu nền: đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo nên tính nguyên khối và thống nhất cho composite.

- Vật liệu cốt: đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết.

Luyện tập 1: Vì sao composte sợi carbon và composite sợi thủy tinh lại được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không?

Giải nhanh:

Vì trong lĩnh vực hàng không, vật liệu sử dụng đòi hỏi phải chịu được áp lực cao, đồng thời phải nhẹ và khó bị biến dạng do tính đặc thù của lĩnh vực. 

III. TƠ

Luyện tập 2: Hãy chỉ ra các chất có thể được sử dụng làm tơ trong các chất sau: polystyrene, poly(methyl methacrylate), capron, cellulose.

Giải nhanh:

Các chất có thể: capron, cellulose.

Câu hỏi 5: Nêu một số tính chất của tơ nylon-6,6, tơ capron và tơ nitron.

Giải nhanh:

- Tơ nylon-6,6: dai, bền, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt.

- Tơ capron: dai, đàn hồi, ít thấm nước, mềm mại, có dáng đẹp hơn tơ tằm, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt.

- Tơ nitron: dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt.

Vận dụng 2: Quần áo của em sử dụng được làm từ tơ tự nhiên hay tơ nhân tạo? Tìm hiểu và nêu những ưu điểm và hạn chế của tơ tự nhiên như bông, len hay tơ tằm.

Giải nhanh:

- Thường được làm từ cả hai loại tơ.

- Ưu điểm: thân thiện với môi trường, mềm mịn, dễ vệ sinh, tính hút ẩm cao.

- Nhược điểm: dễ bay màu, kém bền với nhiệt.

IV. CAO SU

Câu hỏi 6: Cho biết vai trò của quá trình lưu hóa cao su.

Giải nhanh:

Vai trò: tăng độ cứng, bền và những đặc tính khác của cao su, cải thiện khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống hóa chất và kháng tia UV.

Câu hỏi 7: Nêu tính chất của cao su buna, cao su buna-S, cao su buna-N.

Giải nhanh:

- Cao su buna: tính đàn hồi và độ bền kém hơn cao su thiên nhiên.

- Cao su buna-S: tính đàn hồi cao.

- Cao su buna-N: tính chống dầu tốt.

V. KEO DÁN

Vận dụng 3: Keo dán là gì? Hãy tìm hiểu và cho biết vì sao hiện nay keo dán tổng hợp như keo dán epoxy, keo dán poly(urea-formaldehyde) lại được sử dụng phổ biến.

Giải nhanh:

- 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.

- Do có độ kết dính cao, chịu nhiệt, chịu nước, chịu dung môi và chịu lực tốt, dễ sử dụng. 

BÀI TẬP

Bài 1: Vật liệu nào sau đây được chế tạo từ polymer trùng ngưng?

Giải nhanh:

Chọn D

Bài 2: Nêu các điểm giống nhau và khác nhau giữa các vật liệu polymer sau: chất dẻo, tơ, cao su và keo dán.

Giải nhanh:

- Giống nhau: đều là polymer và đa dạng trong đời sống và sản xuất.

- Khác nhau: 

+ Chất dẻo là vật liệu bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

+ Tơ là những vật liệu có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định.

+ Cao su là vật liệu có tính đàn hồi.

+ 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.

Bài 3: Vì sao không nên dùng xà phòng có độ kiềm cao để giặt quần áo làm bằng nylon, len, tơ tằm và không nên giặt bằng nước quá nóng hoặc là (ủi) quá nóng các đồ dùng trên?

Giải nhanh:

Do đều chứa các nhóm CO–NH trong phân tử nên dễ bị thuỷ phân trong môi trường kiềm và axit.