I. Полимерларнинг тузилиши ва хоссалари

V.2. Полимерларнинг термик хоссалари

Полимернинг термик хоссалари, айниқса, уларни термик қайта ишлаш натижасида структуравий ўзгартириш ва релаксацион жараёнларнинг амалга ошишини таъминлаш ёки бошқариш ўта муҳим бўлиб, материалнинг зарурий хоссаларга эришишида катта аҳамият касб этади.

Термик ишлов бериш шишаланиш ҳароратидан анча юқори даражаларда, яъни макромолекулар ҳаракатлана оладиган шароитларда олиб борилади. Оптимал термик ишлов бериш кинетик қонуниятлар асосида ўтказилади, яъни бир пайтнинг ўзида ҳарорат ва ташқи кучланиш таъсирида релаксацион омил сифатида кузатилади ( қ f(t, )). Термик ишловда релаксацион жараённинг бориши экспоненциал қонуният билан амалга ошади ва бир пайтнинг ўзида ҳам деформацион релаксация, ҳам кучланиш релаксациялари намоён бўлади.
Термик ишлов полимер материални эркин ҳолат тутган шароитда ўтказилса, бу жараён полимернинг киришувчанлиги билан бирга кечади. V.2.1-расмда полиэтилентерефталат асосидаги материалнинг турли ҳароратлардаги киришувчанлик графиклари берилган.
Киришувчанлик, шубҳасиз, энергетик ва энтропиявий ташкил этувчиларга эга бўлади ва тола учун релаксация жараёни эркин термик ишлов беришда қуйидаги тенглама билан ифодаланади:

l/l = Cexp (-F_a/RT) = Gexp-[(E_a/RT)-(S/R)] (V.2.1)

бу ерда F_a -озод энергиянинг ўзгариши (озод фаолланиш энергияси); E_a ва S - энергетик ва энтропиявий ташкил этувчилар; С - танланган намунага доир. доимий миқдор.

Термик ишлов пайтида материалларда полимерннинг ориентацион тартибнинг ўзгариши ҳар ҳил бўлиши мумкин.



V.2.1-расм. Полиэтилентерефталатнинг ҳар хил ҳароратлардаги киришувчанлиги (К) нинг кинетикаси:
1 - 100 ^оС; 2 - 120 ^оС; 3 - 140 ^оС;
4 - 160 ^ос; 5 - 180 ^оС.

Бу асосан амал қилинган термик ишлов шароитига ва намунанинг киришувчанлигига боғлиқ бўлади. Полимер материалга термик ишлов берилса, аморф ва кристалл қисмларида деориентация рўй бериши кузатилади. Айниқса, бу суюқланиш тҳарорати атрофида жадал амалга ошади. Айрим, кучсиз кристалланувчан полимерлар бўлганда эса, уларнинг кристаллик даражаси ошади.

Термик ишлов натижасида полимерларнинг устмолекуляр тузилиши ўзгариши, одатда, макромолекулаларнинг янада зичроқ жойлашиши билан тавсифланади. Бу ўз навбатида материалнинг диффузион табиатини, бўкиши ва сорбцион хоссаларини пасайтиради. V.2.2-расмда поливинил спирт материалини сорбцион хоссаларини ифодаловчи график берилган.



V.2.2-расм. Термик ишлов берилган поливинилспиртнинг йоддаги сорбцияси: 1- материал эркин ҳолда бўлганда; 2- материал тутиб турилган ҳолатда.

Айрим ҳолларда, масалан, полиамид ва полиэфир материалларда сорбциянинг кинетикаси монотон равишда боғланган бўлади. Бу албатта, релаксацион ва кристалланиш жараёнининг мукаммал эканлигини кўрсатади.