1- Isopren là một hợp chất hóa học:

Tên gọi theo danh pháp quốc tế là 2-Metybuta-1,3-dien

Có công thức là gì?

Công thức: C5H8

CH2=C(CH3)-CH=CH2

Mật độ: 681 kg/m³

Khối lượng phân tử: 68,12 g/mol

Điểm sôi: 34,07 °C

CID PubChem: 6557

2- Isopren trùng hợp:

trùng hợp kiểu 1,4 và 1,2.

Viết phương trình phản ứng của isopren

Isopren phản ứng với Br2

Isopren phản ứng với H2O

Isopren phản ứng với HCL

Chú ý là khi tác chất Br2 có dư thì chỉ có một sản phẩm cộng. Đó là brom cộng vào tất cả các nối đôi hay cộng theo tỉ lệ mol n Ankađien liên hợp : n Br2 = 1: 2

(Ankađien) Isopren cũng làm mất màu dung dịch quỳ tím tương tự anken

3- Cao su isopren

có công thức là -(-CH2-C(CH3)=CH-CH2-)_n–

Caosu thiên nhiên lấy từ mủ cây cao su , cao su thiên nhiên  là polime của isopren. Cao su tổng hợp là  cao su isopren. Cao su tổng hợp là vật liệu tương tự cao su thiên nhiên.

Ta nói “Cao su thiên nhiên là cao su isopren” là đúng. Nhưng nói “cao su isopren là cao su thiên nhiên” là sai, vì đây là cao su tổng hợp.

Cao su nói chung và cao su isopren nói riêng là vật liệu quan trọng trong đời sống, Trên toàn thế giới đều phải sử dụng các sản phẩm được gia công bằng cao su. Cao su được sử dụng để chế tạo từ những sản phẩm thường đến những sản phẩm cao cấp.

Tùy theo tính chất của sản phẩm người ta sử dụng loại cao su thích hợp. Không th ể có được sản phẩm tốt nếu sử dụng cao su không đạt chất lượng. Ngược lại không nên sử dụng cao su tốt cho các sản phẩm không đòi hỏi tính năng cao.

Ngành công nghiệp chế biến cao su ở Việt Nam ra đời từ những năm 1950. Nhưng đến nay vẫn chưa phát triển tương xứng với vị trí một nước có nguồn nguyên liệu cao su dồi dào. 90% sản lượng cao su hiện nay được xuất khẩu ở dạng nguyên liệu thô. Chỉ có 10% được sử dụng cho công nghiệp chế biến ở trong nước.

4- Tổng quan về polyisopren

Polyisopren là sản phẩm của quá trình trùng hợp Monome Isopren

Do vật các công thức cấu tạo có thể có trong cao su isopren khi trùng hợp isopren:

Trong đó thậm chí cis-1,4 chiếm tới 94 % hoặc thậm chí cao hơn

5- Tính chất hóa lý của polyisopren

Cao su tự nhiên là nhựa (mủ) của cây cao su (caoutchouc, tiếng Pháp), cây heveaở Brazil. Cao su tự nhiên là polime của isopren, có cấu tạo lập thể điều hòa, dạng cis, các nhóm metylen (-CH2-) đều nằm cùng một bên mặt phẳng nối đôi.

Ở nhiệt độ thấp, polyisopren có cấu trúc tinh thể. Kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở -25 °C. Tinh thể nóng chảy ở 40 °C.

– KLR: 913g/cm³

– Nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg): -70°C

– Hệ số dãn nở thể tích: 656.10-4 dm³/°C

– Nhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m°K

– Nhiệt dung riêng: 1,88 kJ/kg°K

– Nửa chu kỳ kết tinh ở -25°C: 2÷4 giờ

– Không thấm không khí và nước

– Tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và CCl4. Tuy nhiên, không tan trong rượu và xetôn.

6- Các tính chất quan trọng của cao su là: tính đàn hồi, không thấm nước, không thấm khí…

Sở dĩ cao su có tính đàn hồi vì mạch cacbon có cơ cấu góc và có sự quay tự do quanh liên kết đơn (liên kết σ). Nên ứng với một cấu tạo có thể có nhiều cấu trạng (cấu dạng) khác nhau. Trạng thái bình thường của cao su là ứng với cấu trạng bền nhất của nó. Dưới tác dụng của lực bên ngoài, thì cao su chuyển thành cấu khác, nhưng không bền. Nên khi lực ngoài không tác dụng nữa, thì cao su trở về cấu trạng cũ bền hơn. Và do đó nó có tính đàn hồi.

Tính đàn hồi của một chất là tính biến dạng được của chất đó dưới tác dụng của lực bên ngoài (ngoại lực). Khi lực ngoài không tác dụng nữa thì nó trở về hình dạng cũ.

Tính dẻo của một chất là tính biến dạng của một vật dưới tác dụng của lực ngoài. Nhưng khi lực ngoài không tác dụng nữa thì vật đó vẫn giữ nguyên hình dạng đã bị biến đổi.

Sự lưu hóa cao su là quá trình chế hóa cao su với lưu huỳnh nhằm tạo ra cao su lưu hóa có chất lượng tốt hơn. Cụ thể cao su lưu hóa giữ được tính đàn hồi trong khoảng nhiệt độ rộng hơn, ít bị mài mòn dưới sự tác dụng của ma sát hơn, ít bị hòa tan trong dung môi hữu cơ hơn,…. Bản chất của sự lưu hóa cao su là lưu huỳnh cho vào tạo các cầu nối đisunfua (disulfur, -S-S-) hay sunfua (sulfur, -S-) liên kết các mạch đại phân tử cao su lại với nhau (nơi cacbon mang nối đôi) tạo ra cao su lưu hóa có mạng không gian ba chiều. Tuy nhiên nếu dùng khá nhiều lưu huỳnh thì sẽ tạo thành một khối rắn cứng, không còn đàn hồi được.

Phản ứng đồng trùng hợp là phản ứng trong đó các phân tử của ít nhất hai chất khác nhau kết hợp lại để tạo ra chất có khối lượng phân tử lớn hơn. Chất có khối lượng phân tử lớn (sản phẩm đồng trùng hợp) được lặp đi, lặp lại bởi các đơn vị mắt xích giống nhau. Số đơn vị mắt xích có trong một phân tử sản phẩm đồng trùng hợp được gọi là hệ số đồng trùng hợp.

nA + nB ĐTH (AB)_n

n: hệ số đồng trùng hợp

7- Ứng dụng của cao su Isopren 

Hiện nay cao su Isopren tổng hợp đang được sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực từ đời sống cho tới các ngành công nghiệp. Và trong các ứng dụng đòi hỏi vật liệu có độ bền kéo cao, khả năng phục hồi tốt, chịu nóng cao. Phần lớn cao su Isopren được sử dụng làm săm lốp cho các phương tiện giao thông. Chế tạo các đường ống đẫn. Chỉ 44% lượng còn lại được sử dụng để sản xuất các loại hàng hóa nói chung:

Công nghiệp ô tô: Làm lốp xe, nệm ghế xe, các loại joint tạo độ kín khít cho máy móc trong xe,…

Các máy công nghiệp: Làm các loại joint chịu nhiệt, chịu dầu, đệm cao su, các bộ phận cần khả năng đàn hồi tốt…

Y tế: Làm ống dẫn nước biển, các loại ống truyền dịch, găng tay y tế, ống nghe, …

Công nghiệp đồ gia dụng: Giày dép, găng tay, ủng, keo dán, nệm, các loại đồ chơi trẻ con (thú nhún, búp bê,…)

Ngành điện, điện tử: Vỏ bọc cách điện, cách quạt tubin, các đệm chống sóc, vỏ bọc một số thiết bị điện tử…

Xây dựng và trang trí nội thất: Tấm lợp, thảm lót, các vật dụng trang trí

Thể thao: cao su nhân tạo được dùng làm mặt cỏ nhân tạo, sàn nhà thi đấu, một số dụng cụ thể thao như vợt bóng bàn, quả bóng…

Quân sự và phàng cháy chữa cháy: Được dùng làm đế của các loại súng, làm đạn cao su, mặt nạ chống độc, làm đường ống dẫn nước chữa cháy…

Kỹ thuật: Được dùng làm một số chi tiết quan trọng trong robot. Nhờ có đặc kháng thời tiết và ozon tốt nên cao su tổng hợp được dùng làm các chi tiết trên tàu vũ trụ và trạm không gian.

Cao su isoprene lỏng (LIR), không màu trong suốt và gần như không mùi cao su. Nó hoạt động như một chất làm dẻo hóa. Đó là vì, trên thực tế, cao su này có trọng lượng phân tử cao nhất trong số những vật liệu có thể thực hiện chức năng dẻo. Chất lỏng cao su isopren có thể được lưu hoá, liên kết với cao su rắn như NR, SBR, BR và EPDM nhờ sử dụng lưu huỳnh hoặc peroxide.

Hi vọng các bạn đã hiểu được Isopren và hợp chất của nó.