Polime là gì? Những ứng dụng của polime trong đời sống

Những ứng dụng của polime trong đời sống rất nhiều và đa dạng. Từ đó chúng ta thường thấy polime là một phần rất quan trọng trong những vật chất xung quanh. Vậy bạn đã biết polime thực chất là gì chưa? Với bài viết này, Vimi sẽ giúp bạn đọc trả lời câu hỏi đó và thông tin tới bạn những ứng dụng của polime trong đời sống mà có thể bạn chưa biết.

1. Polime là gì?

Polime là một chất hóa học bao gồm các đại phân tử được tạo ra từ nhiều phân tử nhỏ hơn và đơn giản hơn. Polime gồm lượng lớn các đơn vị cấu trúc liên kết với nhau với cùng một dạng liên kết. Các chất này thường hình thành cấu trúc dạng chuỗi.

2. Nguồn gốc của polime

Polime trong thế giới tự nhiên đã xuất hiện từ rất sớm. Tinh bột, xenlulozơ, và cao su tất cả đều có tính chất của polime. Polime nhân tạo được nghiên cứu kể từ năm 1832. Ngày nay, ngành công nghiệp polime đã phát triển với quy mô rộng hơn các ngành công nghiệp nhôm, đồng và thép cộng lại.

3. Các loại polime trong tự nhiên

3.1. Polime hữu cơ

Polime hữu cơ đóng một vai trò quan trọng trong các sinh vật sống, cung cấp các vật liệu cấu trúc nền tảng và tham gia vào các quá trình sống quan trọng.

Ví dụ, các bộ phận rắn của tất cả thực vật đều được tạo nên bởi polime. Chúng gồm xenlulozơ, lignin và các loại nhựa khác nhau.

• Xenlulozơ là một polysaccharide, một loại polime được cấu tạo từ các phân tử đường.
• Lignin bao gồm một mạng lưới polime ba chiều phức tạp.
• Nhựa gỗ là polime của một hydrocacbon đơn giản, isoprene. Một loại polime isoprene quen thuộc khác là cao su.
• Các polime hữu cơ tự nhiên quan trọng khác bao gồm protein (polime của axit amin), và axit nucleic (polime của nucleotit).
• Các axit nucleic mang thông tin di truyền trong tế bào. Tinh bột, nguồn năng lượng thực phẩm quan trọng có nguồn gốc từ thực vật, là các polime tự nhiên gồm glucosơ.

3.2. Polime vô cơ

Nhiều polime vô cơ cũng được tìm thấy trong tự nhiên, bao gồm cả kim cương và than chì. Cả hai đều được cấu tạo từ cacbon.

4. Polime tổng hợp

Polime tổng hợp được tạo ra từ các loại phản ứng khác nhau. Nhiều hydrocacbon đơn giản như ethylene và propylene có thể biến đổi thành polime bằng cách thêm dần monome vào chuỗi.

Polyetylen gồm các monome etylen lặp lại được gọi là một polime bổ sung. Nó có thể có tới 10.000 monome, tạo thành chuỗi dài cuộn lại. Polyetylen là dạng tinh thể, trong mờ và là nhựa nhiệt dẻo. Nó được sử dụng cho lớp phủ, bao bì, sản xuất chai và hộp đựng.

Polypropylene cũng là chất kết tinh và nhựa nhiệt dẻo nhưng cứng hơn polyethylene. Các phân tử của nó có thể bao gồm từ 50.000 đến 200.000 đơn phân. Hợp chất này được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt may và để làm các đồ vật đúc.

Ngoài ra, các polime khác bao gồm polybutadiene, polyisoprene và polychloroprene, tất cả đều quan trọng trong sản xuất cao su tổng hợp.

Một số polime như polystyrene, có dạng thủy tinh và trong suốt ở nhiệt độ phòng, cũng là chất dẻo nhiệt. Polystyrene có màu đa dạng và được sử dụng trong sản xuất đồ chơi và các đồ vật bằng nhựa.

Nếu một nguyên tử hydro trong etylen được thay thế bằng một nguyên tử clo sẽ tạo ra vinyl clorua. Chất này được polime hóa thành polyvinyl clorua (PVC), một vật liệu nhựa nhiệt dẻo không màu, cứng, dai, có thể được sản xuất ở một số dạng gồm bọt, màng và sợi.

Vinyl axetat, được tạo ra từ phản ứng của etylen và axit axetic, polime hóa thành nhựa mềm, vô định, được sử dụng làm chất phủ và chất kết dính như keo dán.

5. Polime hóa học

Các nhà hóa học polime đã thiết kế và tổng hợp các polime khác nhau về độ cứng, tính linh hoạt, nhiệt độ hóa mềm, khả năng hòa tan trong nước và khả năng phân hủy sinh học.

Họ đã sản xuất các vật liệu cao phân tử cứng như thép nhưng nhẹ hơn và chống ăn mòn tốt hơn. Các đường ống dẫn dầu, khí đốt tự nhiên và nước hiện nay thường được xây dựng bằng ống nhựa.

Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất ô tô đã tăng cường sử dụng các thành phần nhựa để chế tạo các loại xe nhẹ hơn, tiêu thụ ít nhiên liệu hơn. Các ngành công nghiệp khác như những ngành liên quan đến sản xuất hàng dệt, cao su, giấy và vật liệu đóng gói được xây dựng dựa trên hóa học polime.

6. Những ứng dụng của polime trong đời sống

6.1. Nông nghiệp và kinh doanh nông nghiệp

Vật liệu polime được sử dụng trong và trên đất để cải thiện độ thoáng khí, cung cấp lớp phủ, thúc đẩy sự phát triển và sức khỏe của cây trồng.

6.2. Dược phẩm

Nhiều vật liệu sinh học, đặc biệt là vật liệu thay thế van tim và mạch máu, được làm từ các polime như Dacron, Teflon và polyurethane.

6.3. Khoa học tiêu dùng

Các loại thùng nhựa có đủ hình dạng và kích cỡ có trọng lượng nhẹ và ít tốn kém hơn về mặt kinh tế so với các loại thùng truyền thống. Quần áo, tấm trải sàn, túi xử lý rác và bao bì là các ứng dụng khác của polime.

6.4. Ngành công nghiệp

Các bộ phận ô tô, kính chắn gió cho máy bay, đường ống, xe tăng, vật liệu đóng gói, vật liệu cách nhiệt, chất thay thế gỗ, chất kết dính, vật liệu tổng hợp và chất đàn hồi đều là những ứng dụng polime được sử dụng trong thị trường công nghiệp.

6.5. Các môn thể thao

Thiết bị trong sân chơi, các loại bóng khác nhau, gậy đánh gôn, hồ bơi và mũ bảo hộ thường được sản xuất từ polime.

Trên đây là những thông tin mà Vimi cùng các bạn tìm hiểu sâu hơn về polime cũng như những ứng dụng của polime trong đời sống.