1 Các khái niệm 1.1 Phản ứng trùng ngưng: - Là phản ứng kết hợp nhiều phân tử monome tạo thành sản phẩm polyme kèm theo tách sản phẩm phụ có phân tử lượng thấp như: H2O, HCl, NH3 * Nếu phản ứng xảy với loại monome, gọi phản ứng đơn trùng ngưng Các khái niệm 1.2 Phản ứng đơn trùng ngưng Ví dụ: nX − A − Y € X − ( A − Z ) n −1 − A − Y + (n − 1)a Với: Z phần lại hai nhóm chức X, Y tương tác với tách hợp chất thấp phân tử a Các khái niệm 1.3 Phản ứng đồng trùng ngưng - Nếu phản ứng trùng ngưng xảy từ nhiều loại monome khác gọi phản ứng đồng trùng ngưng Ví dụ: Phản ứng đồng trùng ngưng etylenglycol axit terephatalic Các khái niệm nHO − (CH ) − OH + nHOOC − C6 H − COOH € € H − (O − CH 2CH − OCO − C6 H − CO − ) n − OH + (2n − 1) H 2O Lưu ý: Khi trùng ngưng hỗn hợp hai amin với axit hay hai axit với diol thu copolyme polyamit hay polyeste gọi phản ứng đồng trùng ngưng Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng Phản ứng đồng trùng ngưng có dạng sau k1 X − R − X + Y − R ' − Y  → X − R − Z − R ' − Y + XY k2 X − R '' − X + Y − R ' − Y  → X − R '' − Z − R ' − Y + XY Từ phương trình ta có d[ R − X ] − = k1.[ R − X ].[ R ' − Y ] dt d [ R '' − X ] − = k2 [ R '' − X ].[ R ' − Y ] dt Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng Từ hai phản ứng ta nhận thấy: Tốc độ phản ứng tỷ lệ với nồng độ nhóm chức X-R’, Y-R’, X-R” Chia phương trình cho nhau, ta được: Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng d [ R − X ] k1.[ R − X ] [R − X ] = = α '' '' '' d [ R − X ] k2 [ R − X ] [R − X ] k1 Với α = k2 Ta thấy hệ số 1, thành phần polyme trùng với thành phần monome ban đầu, khác 1, thành phần polyme khác với thành phần monome ban đầu Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng Khi trùng ngưng nhiều cấu tử, giá trị lớn nhân tố động học, nhiệt động học, tức điều kiện để đạt trạng thái cân Ví dụ: Khi đồng trùng ngưng hexametylendianmin với axit adipic azelaic 2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng - Lúc ban đầu axit adipic hoạt động axit azelaic giai đoạn sớm hơn, phân tử phát triển cách tương tác monome, sau trình tái phân bố lại mạch tái thiết lập cân giai đoạn cuối phản ứng - Như thành phần cấu trúc copolyme giai đoạn cuối xác định tỷ lệ monome ban đầu, mà động học giai đoạn riêng Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng - Phân tử copolyme tạo thành đồng trùng ngưng cấu tạo từ gốc tất monome hỗn hợp phản ứng - Sự luân phiên mắt xích monome copolyme: + Chỉ mang tính ngẫu nhiên + Phụ thuộc vào tỷ lệ cấu tử dùng + Hoạt tính tương đối monome + Điều kiện phản ứng Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng ngưng Thường đạt tính điều hòa cách đồng trùng hợp tạo copolyme khối thấp phân tử hai monome từ phản ứng với monome thứ ba Ví dụ: HO − [CH 2CH 2O]n + mCH 3OCO − C6 H − COOCH + mHOCH 2CH 2OH → HO − [CH 2CH 2O] + [CO − C6 H − COOCH 2CH 2O]m Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha Phản ứng đồng trùng ngưng thực phản ứng trùng ngưng hai pha Ví dụ: Phản ứng bis-phenol, diamin với cloranhydrit axit hay ngược lại amin hay bis-phenol với cloranhydrit Nghiên cứu phản ứng đồng trùng ngưng hai pha dian với choranhydrit axit terephtalic, isophatalic, xebaxic adipic để xác định thành phần copolyme 3 Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha Kết quả: Không có hình thành homopolyme (hỗn hợp polyme đồng nhất), thành phần copolyme phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp monome ban đầu Thành phần copolyme xác định bằng: - Ảnh hưởng chung khả phản ứng monome - Tốc độ khuếch tán monome vào pha hữu cơ, mức độ lớn Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha - Tuy nhiên khác mạnh giai đoạn đầu, giai đoạn cuối phản ứng, thành phần copolyme hỗn hợp ban đầu giống - Với phản ứng trùng ngưng hai cloranhydrit amin, nhân tố ảnh hưởng định khuynh hướng thủy phân cloranhydrit [...]... hợp tạo copolyme khối thấp phân tử giữa hai monome rồi từ đó phản ứng với monome thứ ba Ví dụ: HO − [CH 2CH 2O]n + mCH 3OCO − C6 H 4 − COOCH 3 + mHOCH 2CH 2OH → HO − [CH 2CH 2O] + [CO − C6 H 4 − COOCH 2CH 2O]m 3 Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha Phản ứng đồng trùng ngưng cũng được thực hiện bằng phản ứng trùng ngưng giữa hai pha Ví dụ: Phản ứng giữa bis-phenol, diamin với một cloranhydrit axit hay ngược... copolyme được xác định bằng: - Ảnh hưởng chung của khả năng phản ứng của monome - Tốc độ khuếch tán của monome vào pha hữu cơ, ở mức độ lớn hơn 3 Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha - Tuy nhiên sự khác nhau này chỉ có thể hiện mạnh ở giai đoạn đầu, còn ở giai đoạn cuối phản ứng, thành phần copolyme và hỗn hợp ban đầu hầu như giống nhau - Với phản ứng trùng ngưng hai cloranhydrit và một amin, nhân tố ảnh... bis-phenol, diamin với một cloranhydrit axit hay ngược lại của một amin hay bis-phenol với một cloranhydrit Nghiên cứu phản ứng đồng trùng ngưng giữa hai pha của dian với choranhydrit của axit terephtalic, isophatalic, xebaxic và adipic để xác định thành phần của copolyme 3 Phản ứng đồng trùng ngưng hai pha Kết quả: Không có sự hình thành homopolyme (hỗn hợp polyme đồng nhất), và thành phần của copolyme