I. Полимерларнинг тузилиши ва хоссалари

Полимерлар	Эритувчилар	Эритувчиниқайнаш ҳарорати, ^оС
Эришнинг минимал ҳарорати, ^оС
Поливинил спирт	Сув	100	60-80
Полиакрилонитрил	Диметилформамид	153	20
	Диметилацетамид	165	75
	Диметилсульфоксид	189	-
	Этиленкарбонат	238	70-80
	Азот кислота (55-70 %)	-	< 0
	Сульфат кислота (60-70 %)	-	< 0
	Натрий роданиднинг сувли эритмаси (48-55 %)	-	< 20
Поливинил хлорид	Ацетон (50 %) сероуглерод (50 %)	-	60
	Диметилформамид	153	60-150
	Диметилацетоамид	165	110-130
Учацетат целлюлоза	Метиленхлорид (95 %) этил спирти (5 %)	-	-
Иккиламчи аце- тат целлюлоза	Ацетон (96 %)сув (4 %)	-	40-45
	Ацетон (82 %)этил спирти (14 %)сув (4%)	-	40-45
Целлюлоза	Цинк хлориднинг сувли эритмаси (67-71%)	-	20
	Сульфат кислота (63-67 %)	-	-
	Ортофосфор кислота (80%)	-	-
	Мисли-аммиак эритма	-	10-15
Ксантогенат целлюлоза	NaOH нинг сувли эритмаси (5-10 %)	-	< 15-20
Полиоксадиазол	Сульфат кислота (олеум)	-	-
Поли-м-бензамид	Диметилацетамид  литий хлорид	-	-
Поли-n-бензамид	Диметилацетамид  литий хлорид	-	-
Поли-м-фени-ленизофталамид	Диметилформамид	153	-
	Диметилацетамид	165	-
	Диметилсульфоксид	189	-

Ўз-ўзидан ҳосил бўлган полимер эритмаси маълум ҳарорат соҳасида мувозанат ҳолатида бўлиб, бир фазали тизимни намоён қилади. Бунда полимер ва эритувчи тўлиқ аралашади, аммо бундай ҳарорат соҳаси одатда тор бўлади. Эритманинг ҳарорати пасайганда полимерларнинг эрувчанлиги чекланади ва тўлиқ аралашиш амалга ошмайди. Оқибатда, эритмада икки фазага ажралиш рўй беради. Ҳосил бўлган мувозантли фазалардан бири полимернинг эритувчида ва иккинчиси эса эритувчининг полимердаги тўйинган тизимлари сифатида намоён бўлади.

Устмолекуляр структура ҳосил бўлиш жараёнини бошқариш ва олинаётган материалнинг маълум хоссага эришиши полимер-эритувчи тизимининг фазавий мувозанат шароитини аниқлашга ниҳоятда боғлиқдир. Полимер-эритувчи фазавий мувозанати уч хил бўлади:
- аморф (суюқлик) мувозанат - бу маълум бир юқори ёки паст ҳароратларда тизимнинг иккита мувозантли (изотроп хоссали), полимер миқдори билан фарқланадиган фазаларга ажралишидир;
-кристалл мувозанат - бу полимернинг маълум морфологияли кристалл фаза кўринишида ажралишидир;
-суюқ кристалл мувозанати - ҳарорат ва таркибнинг маълум соҳасида бир фазали (изотроп) тизимни икки фазали (изотроп ва анизотроп) эритмаларга ва кейин эса тўлиқ бир фазали суюқ кристалл тизимга ўтишидир.
Ҳар икки фазалардаги ташкил қилувчилар кимёвий потенциаллари тенглигидан мазкур фазаларнинг таркиби аниқланади:

₁^I  ₁^II ₂^I  ₂^II (IV.2.2.3)

бу ерда пастки индекслар ташкил этувчи ва юқорилари эса фазаларни англатади.

Иккинчи томондан (IV.2.2.3) тенгликлар эритувчи ва полимернинг I ва II фазалардаги кимёвий потенциалларининг ўзгаришини кўрсатади. Икки фазанинг биргаликда мавжуд бўлиш шарти (IV.2.2.3) асосидаги бинодал тенгламасидан - ҳарорат ва таркиб координаталарининг боғланиши орқали ифодаланувчи фазавий мувозанат диаграммасидаги чегаравий эгри чизиқ орқали аниқланади (IV.2.2.1 расмга қаранг). Фазавий мувозанат диаграммаси, шунингдек, ҳолат диаграммаси, эриш диаграммаси, фаза диаграммаси деб ҳам юритилади.
Бинодал куполасидан ташқаридаги барча нуқталарда ташкил этувчиларнинг тўлиқ аралашуви амалга ошади - полимер тўлиқ эрийди. Бинодал куполаси остида гетерофазали флуктуация амалга ошади, яъни янги фаза куртаги ҳосил бўлади. Шуни таъкидлаш жоизки, полимернинг молекуляр массаси ошиб бориши билан критик ҳарорат нуқтаси, умуман бинодал, юқори ҳарорат ва кичик концентрация соҳасига силжийди.

IV.2.2.1-расм. Полимер-эритувчи тизимини умумий фазавий диаграммаси.

Полимер эритмаларда фазавий бўлинишлар нафақат ҳарорат пасайганда, балки ошганда ҳам рўй беради. Ҳароратни ошиши билан ташкил этувчилар мойиллиги ортса ва критик ҳарорат да чекланмаган даражада аралашса, бундай тизим юқори критик ҳароратли аралашиш (ЮКҲА) тизими (Т^в_к) дейилади (IV.2.2.2-расмга қаранг). Бунга тескари тизимлар ҳам мавжуд бўлади ва улар паст критик ҳароратли аралашиш (ПКҲА) тизим (Т^п_к) деб юритилади.

Назарий жиҳатдан ихтиёрий полимер-эритувчи тизим совутилганда ЮКҲА ва қиздирилган ПКҲА кузатилиши лозим. Уларнинг бинодаллари бир-бирига тескари тўнтарилган куполалар каби бўлади ва орасида - ҳароратдан бошланувчи -чизиқ (тўғри чизиғи) ҳам мавжуд бўлади.
Полимерни эриган ҳолатга ўтказиш уч йўл билан амалга ошиши мумкин (IV.2.2.3-расмга қаранг). Биринчи йўл

IV.2.2.3-расм. Полимерларни эриган ҳолатга ўтказиш диаграммалари.

доимий ҳароратда полимер-эритувчи тизимда концентрацияни ўзгартириш орқали янги таркибга тўғри келадиган нуқта (х₂Т₁) ни номойиллик (х₁Т₁) нуқтасидан чапроққа силжитишга асослангандир. Аммо бунда эрувчанлик анча секин кечади ва концентрация ҳам кичик бўлади. Устмолекуляр структура ҳосил қилувчи тизим яратиш учун бу йўл самарасиз ҳисобланади. Иккинчи йўл - тизим ҳароратни фазавий мувозанат эгри чизиғидан (бинодалдан) юқорига то унинг қайнаш даражасига томон кўтаришга асослангандир. Бунда (х₁Т₁) нуқта (х₁Т₂) га силжийди ва эриш жараёни тезлашади. Учинчи йўл -эритувчи таркибини ўзгартириш орқали Т^в_к пасайтиришга, яъни бинодални 1- купала ҳолатидан 2-купала ҳолатига қисқартишга асослангандир.

Амалиётда ҳар учала услуб қўлланилади. Аммо ҳар учала услуб қўлланилганда ҳам полимернинг эриш жараёни маълум вақтни талаб қилади. Бу полимер ва эритувчи молекулаларининг ўзаро аралашишининг кинетик қонунияти сифатида ўрганилади.
в) Полимерларнинг эриш кинетикаси. Полимерларнинг эриш жараёни унинг эритувчи муҳитида кучли бўкиши билан амалга ошади. Шу туфайли бўкиш ва эриш жараёнларини одатда биргаликда таҳлил қилинади. Бу мураккаб комплекс жараён бўлиб, унинг ўзига мос жиҳатлари IV.2.2.4-расмда келтирилган графиклар орқали ифодаланган.

IV.2.2.4-расм. Намуна массасининг полимер бўкиши ва эришида ўзгариши: 1 - кичик тезликдаги чекланган бўкиш; 2 -катта тезликдаги чекланган бўкиш; 3 - паст молекуляр фракциялар ажраладиган чекланган бўкиш; 4-бўкиш ва эриш.

Кўриниб турибдики, полимернинг эриши, унинг намунасини дастлаб бўкиши, сўнг массасини камайиши, устмолекуляр тузилишни парчаланиши билан амалга ошади. Лекин ҳар қандай бўкиш жараёни ҳам полимернинг эришига олиб келавермайди.

Ҳароратнинг ошиши билан полимер намунанинг бўкиш жараёни тезлашади, лекин мувозантли бўкиш кўп ҳолларда пасайиши ҳам мумкин. Полимерларнинг чекланма бўкишини амалга ошириш муҳим жараён бўлиб, у қуйидаги тенглама орқали ифодаланиши мумкин:

^-1ln[i_/(i_-i_)] = K (IV.2.2.4)

бу ерда i_ -максимал бўкиш даражаси; i_ - маълум  вақтдаги бўкиш даражаси; K - бўкиш тезлиги константаси.

Макромолекуларнинг юқори молекуляр массага эга бўлганлиги туфайли, уларнинг эриши тўғридан тўғри қаттиқ фазадан эритувчи фазасига ўтиш билан бормайди. Олдин эритувчи молекулаларининг полимер фазани таркибига диффузияси, кейин бўкиши амалга ошади. Бу макромолекулалараро ҳаракатчанликни оширади ва улар орасида ўзаро таъсирлашувни сусайтиради. Натижада полимер молекулаларининг эритувчи фазасига диффузияси бошланади ва эриш амалга ошади. Бу кўпчилик полимерлар учун Фик қонуни бўйича ифодаланади:

I_об = DV_p/C (IV.2.2.5)

бу ерда I_об - ҳажмий диффузион оқим; D - диффузия коэффициентининг ўртача миқдори; Vp-диффузияланувчи модданинг солиштирма ҳажми; -бўккан полимер қатламининг қалинлиги; C - полимер ички ва ташқи қатламларидаги диффузияланувчи модданинг концентрацияларини фарқи.

Шунингдек, полимернинг эриш жараёни кинетикасининг ҳароратга боғлиқлиги экспоненциал қонун орқали ҳам ифодаланади:

I_об = (I_об)_оехр(-Е_а /RT) (IV.2.2.6)

бу ерда Е_а - эриш жараёни фаоллик энергияси.

Полимерларни эритишда самарали механик аралаштириш ҳам ўта муҳимдир. Чунки унинг жорий этилиши полимер-эритувчи аралашмасининг ҳосил бўлишида гидродинамик майдон таъсирида макромолекулаларни бир-биридан ажратиш ва муҳит бўйлаб тарқалишига олиб келади.