Polymer là gì? Cấu tạo, Tính chất & Ứng dụng túi bột hút ẩm

Bạn có bao giờ tự hỏi tại sao những chiếc túi nilon lại dẻo dai, hay vì sao các loại vải sợi tổng hợp lại có độ bền cao? Câu trả lời nằm ở những phân tử kỳ diệu gọi là polymer vậy polymer là gì?  Hãy cùng TDDRY khám phá thế giới của polymer, từ cấu tạo cơ bản đến những ứng dụng không ngờ trong cuộc sống hàng ngày.

Polymer là gì? Khái niệm, cấu tạo và phân loại

Polymer là những hợp chất có phân tử khối rất lớn, được tạo thành từ sự liên kết lặp đi lặp lại của nhiều đơn vị cấu tạo giống nhau gọi là mắt xích. Mắt xích này được hình thành từ các phân tử nhỏ hơn gọi là monome.

• Monome: Là các phân tử nhỏ, đơn giản, khi kết hợp với nhau sẽ tạo thành polymer. Ví dụ: Etilen là monome của polyethylene.
• Mắt xích: Là đơn vị cấu tạo lặp đi lặp lại trong phân tử polymer. Ví dụ: Nhóm -CH2-CH2- là mắt xích của polyethylene.
• Trùng hợp: Là quá trình kết hợp nhiều phân tử monome giống nhau để tạo thành một mạch polymer dài. Ví dụ: Quá trình tạo polyethylene từ etilen.
• Trùng ngưng: Là quá trình kết hợp nhiều phân tử monome khác nhau, đồng thời loại bỏ một phân tử nhỏ (thường là nước) để tạo thành polymer. Ví dụ: Quá trình tạo nylon từ hexamethylendiamin và axit adipic.

Phân loại polymer

Có thể phân loại polymer theo các cách dưới dây:

Theo nguồn gốc

• Polymer tự nhiên: Có sẵn trong tự nhiên, được sinh ra từ các quá trình sinh học.
  • Cellulose: Là thành phần chính của thành tế bào thực vật, được dùng để sản xuất giấy, vải sợi.
  • Protein: Là các polymer sinh học được cấu tạo từ các amino acid, đóng vai trò quan trọng trong cơ thể sống.
  • Cao su tự nhiên: Chiết xuất từ nhựa cây cao su, được sử dụng để sản xuất lốp xe, găng tay.
• Polymer tổng hợp: Được sản xuất từ các chất hóa học, thường từ dầu mỏ.
  • Polyethylene (PE): Dùng để sản xuất túi nilon, chai nhựa.
  • Polypropylene (PP): Dùng để sản xuất sợi tổng hợp, bao bì.
  • Polyvinyl chloride (PVC): Dùng để sản xuất ống nhựa PVC, đồ gia dụng.
• Polymer bán tổng hợp: Được tạo ra bằng cách biến đổi các polymer tự nhiên. Ví dụ: Acetate, viscose.

Theo cách tổng hợp

• Polymer trùng hợp: Được tạo thành từ quá trình trùng hợp các monome giống nhau.
• Polymer trùng ngưng: Được tạo thành từ quá trình trùng ngưng các monome khác nhau.

Theo cấu trúc

• Polymer mạch thẳng: Các mắt xích liên kết với nhau thành một chuỗi dài không phân nhánh.
• Polymer mạch nhánh: Các mạch chính có các nhánh bên.
• Polymer mạng không gian: Các mạch phân nhánh liên kết với nhau tạo thành một mạng lưới không gian ba chiều.

Ví dụ về các loại polymer phổ biến

• Polymer tự nhiên: Ngoài cellulose, protein và cao su tự nhiên, còn có tinh bột, DNA, RNA.
• Polymer tổng hợp: Ngoài PE, PP, PVC, còn có polystyrene (PS), nylon, polyester, Teflon.

 Tính chất đặc trưng của Polymer

Dưới đây là tính chất vật lý và tính chất hóa học đặc trưng của Polymer:

Tính chất vật lý

Các tính chất vật lý của polymer rất đa dạng và phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần và điều kiện sản xuất. Dưới đây là một số tính chất vật lý đặc trưng của polymer:

• Tính dẻo: Khả năng biến dạng dưới tác dụng của lực và giữ nguyên hình dạng đó khi lực ngừng tác dụng. Ví dụ: Nhựa PVC có tính dẻo, dễ uốn cong để tạo thành các ống nhựa.
• Tính đàn hồi: Khả năng phục hồi hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng. Ví dụ: Cao su tự nhiên có tính đàn hồi cao, được dùng làm lốp xe.
• Độ bền cơ học: Khả năng chịu lực, chịu va đập. Ví dụ: Sợi nylon có độ bền cơ học cao, được dùng để sản xuất dây câu cá, dù.
• Tính cách nhiệt: Khả năng ngăn cản sự truyền nhiệt. Ví dụ: Xốp polystyrene được dùng làm vật liệu cách nhiệt.
• Tính cách điện: Khả năng ngăn cản dòng điện. Ví dụ: nhựa PVC được dùng làm vỏ dây điện.
• Khối lượng riêng thấp: Nhẹ, dễ vận chuyển. Ví dụ: Polyethylene (PE) có khối lượng riêng thấp, được dùng làm bao bì.
• Tính chống ăn mòn: Khả năng chịu được tác động của môi trường. Ví dụ: Teflon có tính chống ăn mòn cao, được dùng để phủ chảo chống dính.

Tính chất hóa học

Các polymer có tính chất hóa học khác nhau tùy thuộc vào nhóm chức có trong phân tử. Tuy nhiên, một số phản ứng hóa học đặc trưng của polymer bao gồm:

• Phản ứng thủy phân: Là quá trình phân cắt mạch polymer bằng nước.
  • Ví dụ: Tinh bột khi thủy phân sẽ tạo thành glucose.
• Phản ứng oxy hóa: Là quá trình polymer kết hợp với oxy.
  • Ví dụ: Cao su tự nhiên khi tiếp xúc với không khí sẽ bị oxy hóa, dẫn đến lão hóa.
• Phản ứng khử: Là quá trình polymer nhận electron.
  • Ví dụ: Một số polymer có thể bị khử để tạo ra các sản phẩm mới.
• Phản ứng trùng hợp: Là quá trình kết hợp nhiều phân tử monome giống nhau để tạo thành polymer.
  • Ví dụ: Etilen trùng hợp tạo thành polyethylene.
• Phản ứng trùng ngưng: Là quá trình kết hợp nhiều phân tử monome khác nhau, đồng thời loại bỏ một phân tử nhỏ để tạo thành polymer.
  • Ví dụ: Hexamethylendiamin và axit adipic trùng ngưng tạo thành nylon.

Ngoài ra, polymer còn có thể tham gia vào các phản ứng khác như:

• Phản ứng thế: Thay thế một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong mạch polymer bằng một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác.
• Phản ứng cộng: Thêm các phân tử nhỏ vào mạch polymer.
• Phản ứng phân hủy: Phân hủy polymer thành các phân tử nhỏ hơn.

Các tính chất hóa học của polymer có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Ví dụ, nếu cần một loại polymer chịu nhiệt tốt, người ta sẽ chọn các polymer có liên kết cộng hóa trị bền vững. Còn nếu cần một loại polymer dễ phân hủy sinh học, người ta sẽ chọn các polymer có liên kết yếu và dễ bị thủy phân.

Ứng dụng đa dạng của Polymer trong đời sống và sản xuất

Polymer, với tính chất đa dạng và dễ dàng điều chỉnh, đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng nhất trong cuộc sống hiện đại. Chúng ta có thể tìm thấy polymer trong hầu hết các sản phẩm mà chúng ta sử dụng hàng ngày, từ những vật dụng đơn giản như túi nilon cho đến những thiết bị công nghệ phức tạp.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

• Nhựa: Đây là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của polymer. Nhựa có mặt ở khắp mọi nơi, từ bao bì thực phẩm, đồ dùng gia dụng cho đến vật liệu xây dựng. Nhựa nhẹ, dễ tạo hình, giá thành rẻ và có khả năng cách điện, cách nhiệt tốt.
• Cao su: Cao su có tính đàn hồi cao, chịu mài mòn tốt và khả năng cách điện. Chính vì vậy, cao su được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp xe, ống dẫn, gioăng, và các sản phẩm khác đòi hỏi độ bền và tính đàn hồi cao.
• Tơ: Polymer được sử dụng để sản xuất nhiều loại sợi tổng hợp khác nhau như nylon, polyester, acrylic. Các loại sợi này có độ bền cao, ít bị nhàu, dễ giặt ủi và có màu sắc đa dạng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt may để sản xuất quần áo, vải sợi, thảm.
• Chất dẻo: Chất dẻo là một thuật ngữ chung để chỉ các vật liệu polymer có khả năng biến dạng dưới tác dụng của lực và giữ nguyên hình dạng đó khi lực ngừng tác dụng. Chất dẻo được sử dụng để sản xuất đồ chơi, màng bọc thực phẩm, vật liệu xây dựng, và nhiều sản phẩm khác.
• Keo dán: Polymer được sử dụng để sản xuất nhiều loại keo dán khác nhau, từ keo dán gỗ cho đến keo dán công nghiệp. Keo dán polymer có khả năng kết dính các vật liệu khác nhau một cách nhanh chóng và chắc chắn.

Ứng dụng cụ thể của từng loại polymer

• Polyethylene (PE): Được sử dụng rộng rãi để sản xuất túi nilon, chai nhựa, màng bọc thực phẩm.
• Polypropylene (PP): Được sử dụng để sản xuất sợi tổng hợp, bao bì, đồ gia dụng.
• Polyvinyl chloride (PVC): Được sử dụng để sản xuất ống nhựa PVC, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng.
• Polystyrene (PS): Được sử dụng để sản xuất hộp xốp, vỏ CD, đồ chơi.
• Nylon: Được sử dụng để sản xuất sợi tổng hợp, lốp xe, dây câu cá.
• Polyester: Được sử dụng để sản xuất sợi tổng hợp, chai nhựa PET, màng phim.
• Acrylic: Được sử dụng để sản xuất sợi acrylic, kính plexiglass.

Qua bài viết trên TDDRY đã cung cấp những thông tin hữu ích về Polymer. Mặc dù polymer mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống, nhưng việc sử dụng quá mức và không đúng cách các sản phẩm làm từ polymer đã gây ra nhiều vấn đề môi trường. Chúng ta cần nâng cao ý thức về việc bảo vệ môi trường và sử dụng các sản phẩm polymer một cách hợp lý.
CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ THANH DUNG:

CÔNG TY TNHH Quốc Tế TDdry Chuyên phân phối, Bột Hút Ẩm, Hạt Hút Ẩm (Silica Gel), Hạt Hút Ẩm (Clay) giải pháp hút ẩm toàn diện, ngăn chặn sự ẩm mốc hiệu quả trong xuất nhập khẩu.

• Địa Chỉ: 103 đường 30/4 khu phố Trung Thắng, Phường Bình Thắng, Thành Phố Dĩ An, Tỉnh Bình Dương
• Điện thoại: (84) 274 3749 222 – (84) 274 3739269
• Fax: (84) 274 3739 269
• Email: info@tddry.com.vn
• Hotline: (84) 913 220630 – 0916240955
• Website: www.tddry.com.vn