Bài 11. Tơ - Cao su - Keo dán tổng hợp
Nội dung lý thuyết
1. Tơ
1.1 Khái niệm và cách phân loại tơ
- Tơ là những vật liệu polymer có dạng sợi dài mảnh với độ bền nhất định.
- Phân tử polymer dùng làm tơ thường có cấu trúc không phân nhánh, sắp xếp song song với nhau.
- Tính chất: bền, mềm, dai.
1.2 Phân loại tơ
- Dựa vào nguồn gốc và quy trình chế tạo, tơ được chia thành:
a) Tơ tự nhiên
| Loại tơ | Nguồn gốc và thành phần chính | Tính chất và ứng dụng |
Bông | - Được lấy từ quả của cây bông. - Thành phần chính là cellulose. | - Khả năng hút, thấm nước rất cao; có thể dính bẩn và dầu mỡ nhưng có thể giặt sạch được, thân thiện với da người và không gây dị ứng. - Là nguyên liệu quan trọng trong ngành dệt may (sản xuất vải cotton). |
Len | - Được lấy từ lông của cừu và một số loài động vật khác như dê, lạc đà,... - Thành phần chính là protein. | - Nhẹ và giữ ấm tốt. - Dùng để dệt, đan, chế tạo các loại áo len. |
Tơ tằm | - Được lấy từ tơ của con tằm. - Thành phần chính là protein. | - Thoáng, nhẹ, hấp thụ nhiệt kém, ít bám bụi, bề mặt mịn. - Dùng để may trang phục. |
b) Tơ tổng hợp
| Loại tơ | Nguồn gốc và thành phần chính | Tính chất và ứng dụng |
| Tơ nylon-6,6 | - Tơ polyamide.
| - Dai, bền, bóng mượt, mềm mại, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, acid và kiềm. - Ứng dụng: dệt vải may mặc; vải lót săm lốp xe, bít tất, dây cáp, dây dù, dan lưới,... |
| Tơ capron | - Tơ polyamide.
| - Dai, đàn hồi, ít thấm nước, mềm mại, có dáng đẹp hơn tơ tằm, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, acid và kiềm. - Ứng dụng: dệt vải may mặc, làm võng, lưới bắt cá, chỉ khâu, sợi dây thừng,... |
| Tơ nitron (olon) | - Tơ vinylic.
| - Dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt. - Ứng dụng: dệt vải dùng để may áo ấm, bện thành len đan áo rét. |
c) Tơ bán tổng hợp
| Loại tơ | Nguồn gốc và thành phần chính | Tính chất và ứng dụng |
| Visco | - Thành phần chính là cellulose đã được xử lí hóa chất.
| - Dai, bền, thấm mồ hôi, thoáng khí. - Ứng dụng: làm vải may những trang phục thoáng, mát. |
| Cellulose acetate | - Là hỗn hợp gồm cellulose diacetate [C6H7O2(OH)(OCOCH3)2]n và cellulose triacetate [C6H7O2(OCOCH3)3]n.
| - Cách nhiệt tốt. - Ứng dụng: làm vải may áo ấm và thường được phối trộn với len. |
2. Cao su
- Khái niệm: Cao su là vật liệu polymer có khả năng bị biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực dừng tác dụng.
- Phân loại: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.
Ví dụ:
Mủ cao su (cao su thiên nhiên) |
Lốp xe (cao su tổng hợp) |
2.1 Cao su thiên nhiên và quá trình lưu hoá cao su
a) Cao su thiên nhiên
- Nguồn gốc: Khai thác từ mủ của cây cao su
- Đặc điểm cấu tạo: Là polymer của isoprene, có cấu hình cis.
- Tính chất:
| Ưu điểm | Nhược điểm |
| Không dẫn điện, không thấm nước và khí, có tính đàn hồi tốt. | Dễ bị lão hoá dưới tác động của không khí, ánh sáng, nhiệt. Tính đàn hồi chỉ tồn tại trong một khoảng nhiệt độ hẹp. |
- Để khắc phục nhược điểm, cao su thường được lưu hoá.
b) Lưu hóa cao su
+ Khái niệm: Là quá trình chế biến cao su với lưu huỳnh.
+ Mục đích: Làm tăng tính chất cơ lí của cao su (bền hơn với nhiệt và các tác nhân khác, độ đàn hồi cao, chống thấm khí, chống ẩm tốt hơn).
2.2 Cao su tổng hợp
- Có tính chất tương tự cao su thiên nhiên nhưng có nguồn gốc tổng hợp.
- Một số loại cao su tổng hợp:
Cao su buna
- Được điều chế từ buta-1,3-diene qua phản ứng trùng hợp có mặt Na.
- Đặc điểm: độ bền, độ đàn hồi kém hơn cao su thiên nhiên; chống mòn cao, chịu uốn tốt.
- Ứng dụng: sản xuất lốp xe.
Cao su isoprene
- Trùng hợp isoprene có mặt xúc tác.
- Ứng dụng: sản xuất lốp xe, các sản phẩm cao su, giày dép.
Cao su chloroprene
- Trùng hợp chloroprene có mặt xúc tác.
- Đặc điểm: không cháy, bền cơ học, bền với dầu.
- Ứng dụng: bọc ống thủy lực công nghiệp, dùng trong vật dụng kháng dầu và ozone.
Cao su buna-S, buna-N
- Trùng hợp buta-1,3-diene với styrene được cao su buna-S.
- Trùng hợp buta-1,3-diene với acrylonitrile được cao su buna-N.
| Loại cao su | Đặc điểm | Ứng dụng |
| Buna-S | Độ bền, đàn hồi cao | Sản xuất lốp ô tô, xe máy |
| Buna-N | Tính chống dầu cao | Sản xuất găng tay, vòng đệm cao su |
3. Keo dán tổng hợp
3.1 Keo dán
- Keo dán: vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau, không làm biến đổi bản chất của vật liệu được kết dính.
Ví dụ:
 |  |
- Bản chất kết dính của keo dán: tạo lớp màng rất mỏng bám chắc vào hai loại vật liệu được dán.
3.2 Một số loại keo dán tổng hợp
Keo dán epoxy
- Thành phần:
+ Thành phần thứ nhất có chứa các nhóm epoxy.
+ Thành phần thứ hai là chất đóng rắn, thường là các amine.
- Nguyên lí hoạt động: các nhóm amine sẽ phản ứng với nhóm epoxy tạo polymer mạng không gian với độ kết dính cao hơn.
- Ứng dụng: dán các vật liệu kim loại, gỗ, thủy tinh, chất dẻo,….
Keo dán urea-formaldehyde
- Cách điều chế: từ urea và formaldehyde.
- Cách sử dụng: khi sử dụng cần bổ sung thêm chất đóng rắn có tính acid như oxalic acid, lactic acid,… để tạo polymer mạng không gian.
- Ứng dụng: dán vật liệu bằng gỗ, chất dẻo,….
Nhựa vá săm
- Nguyên liệu: cao su được hòa tan trong các dung môi hữu cơ.
- Ứng dụng: vá chỗ thủng của săm, lốp.
Ví dụ:
