POLIMERLAR KIMYOSINING ZAMONAVIY
MUAMMOLARI.
REJA:
Kirish.
Polimerlar kimyosining sanoatdagi ahamiyati.
3.Polimerlar kimyosining yutuqlari.
4.Polimerlar kimyosining zamonaviy muammolari.
5.Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Kimyoning zamonoviy muammolari fаnidаgi konunlаrini yoritib bsrish, shu konunlаrning ko’llаnish soxаlаrini o’rgаtish vа аnik kimyoviy mаsаlаlаrni xаl kilishdа ushbu konunlаrning аmаliy imkoniyatlаrini to’g’ri tushuntirish. SHu sаbаbli, kimyo аsoslаrini o’rgаnishdа, bu fаnning bаrchа bo’limlаri o’rtаsidаgi mаvjud bog’liklikgi bo’yichа ko’rsаtmаlаr berishdаn iborаtdir. Kimyoning zamonoviy muammolari fаnidа ko’llаnаdigаn usullаr vа sаnoаtdа xаmdа turmushdа keng qo’llаnilаdigаn moddаlаrni fizik-kimyosi vа termodinаmikаsi xаkidа yo’nаlishgа mos kunikmа vа mаlаkа shаkllаntirishdir;
Kimyoning zamonoviy muammolari usullаrni reаl jаrаyonlаrni tаlkin kilishgа kullаsh; termodinаmikа vа kinetikа konuniyatlаrigа аsoslаngаn xoldа kimyoviy jаrаyonlаrni boshkаrish; kimyoviy reаktsiyalаrning mexаnizmlаri vа konuniyatlаrini bilgаn xoldа kinetik tenglаmаlаrni tuzish; kаtаlitik jаrаyonlаrni boshkаrish ko’nikmiаrigа egа bo’lishi kerаk.
Respublikasining tabiatni muxofaza qilish borasidagi milliy tadbirlari boshqa davlatlar va xalqaro tashkilotlar bilan keng va har tomonlama hamkorlik qilish ishi bilan kushib olib borilmoqda. Atrof-muxitni muxofaza qilish va tabiatdan oqilona foydalanish oqimni turli jixatlarini tartibga soluvchi kо`plab xilma-xil xalqaro shartnomalar va bitimlar tuzildi.
O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2018 yil 14 iyuldagi PQ-3855-sonli “Ilmiy va ilmiy texnikaviy faoliyat natijalarini tijoratlashtirish samaradorligini oshirish bo’yicha qo’shimcha chora-tadbirlar to’g’risida”gi qarori ijrosini ta’minlash maqsadida,2018 yil 27 apreldagi PQ-3632-son “Innovatsion g’oyalar, texnologiyalar va loyixalarni amaliy joriy qilish tizimini yanada takomillashtirish chora-tadbirlari to’g’risida” Farmonlari va 2019 yil 3 apreldagi № PQ-4265-sonli”Kimyo sanoatini yanada islox qilish va uning investitsiyaviy jozibadorligi oshirish chora-tadbirlari to’g’risidagi, xamda mazkur faoliyatga tegishli boshqa meyoriy-xuquqiy xujjatlarda belgilangan vazifalarni amalga oshirish qarori ijrosini ta’minlash maqsadida Tom yopqi maxsulotlarining tarkibiga kiruvchi maxsulotlarni valyuta sarfini kamaytirish, hamda ekologik xolatni yaxshilash uchun mavjud sanoat korxonalari va firmalarida asbest asosida ishlab chiqarilayotgan tom yopqi maxsulotlardan shifer, suv quvurlari, issiqlikdan, sovuqdan ximoyalovchi qoplamalar va boshqa asbest tutgan maxsulotlarning tarkibidagi kontseragen asbest o’rniga, maxalliy tola xosil qiluvchi minerallar: mineral, bazalьt tolalarni olishni keng yo’lga qo’yish natijasida yangi turdagi maxsulotlarni ishlab chiqarishni taqazo etadi. Bu esa mavjud eskirgan norentabel uskunalardan voz kechib, tom yopqi va boshqa maxsulotlar ishlab chiqaruvchi, yangi zamanoviy kompyuterlar boshqaruvli texnologik jixozlar asosida tom yopqi va boshqa maxsulotlarni ishlab chiqarish uskunalarini modernizatsiya va diversifikatsiya qilishning asoslaridan biri bo’lib xizmat qiladi.
O’zbekiston Respublikamizda yangi uy-joylar, sanoat, qurilish ob’ektlarining xajmini ortganligi sababli tom yopqi maxsulotlarga bo’lgan talab kundan-kunga ortib borishi, mamlakatimizda tom yopqi maxsulotga bo’lgan talabni qondirish va Respublikamizning iqtisodiy o’sishini yanada jadallashtirish maqsadida mavjud tom yopqi maxsulotlarni ishlab chiqarish uchun zavod, korxonalar, firmalardagi ishlab chiqarish texnologiyalarini va jixozlarni bosqichma-bosqich yangilashni taqazo qiladi.
Sanoatning usishi katta hajmda chiqindilar ajralib chiqish jarayoni bilan birga boradi, chunki Sanoat mahsulotlari ishlab chiqarish uchun talab etiladigan xom-ashyoni fakatgina 1/3 qismi sarf bо`ladi, 2/3 qismi esa yordamchi mahsulot va chiqindi sifatida yukotiladi. Atmosfera havosini eng ko`p ifloslantiruvchi elementlar: uglerod, azot oksidlari, uglevodorod va sanoat changlaridir. Sanoat, issiklik elektrostantsiyalari va transport vositalari atmosferani asosiy ifloslantirish o`chog`laridir. er yuzi atmosferaga yiliga O`rtacha 250 mln. tonna chang, 200 mln. tonna uglerod, 50 mln. tonna azot oksidi va 50 mln. tonna turli xildagi uglevodorodlar tashlanadi. Umuman olganda sanoatning turli tarmoqlarini zararli chiqindilar O`chog`i sifatida taxlil qilinganda quyidagi natijalar olindi:
Qurilish materiallari sanoati….......................34,7%
Issiklik el.stantsiyalari…………....................29,5%
Avtotransport……………………….............15,8%
Qora metallurgiya…………………..............12,4%
Ximiya manoati………………………...........4,6%
Rangli metallurgiya………………….............2,2%
Neftni kayta ishlash……………….................0,5%
Boshqa tarmoqlar……………………............0,3%
Respublikamiz xalq xo’jaligining turli soxalarida yuzdan ortiq har hil turdagi ikkilamchi xom ashyo-chiqindilari bor. Xom ashyodan ratsional va kompleks foydalanishni ta’minlash, hamda ishlab chikarishda sanoat chiqindilarini kompleks qayta ishlab, yangi hildagi maxsulotlar tayyorlash muhim axamiyatga egadir. Hom ashyodan ratsional va kompleks foydalanishni ta’minlash, xamda ishlab chiqarishda sanoat chiqindilarini kompleks qayta ishlab, yangi hildagi maxsulotlar tayyorlash muhim axamiyatga egadir.
2. Ҳозирда Ўзбекистон иқтисодиёти жадал суръатлар билан ривожланиб бораётган дунёнинг беш мамлакатларидан бирига айланди. Ўзбекистонда кейинги беш йил ичида саноат маҳсулотларини ишлаб чиқаришнинг ўсиши йилига 8,1-8,5 % ни ташкил этмоқда [1]. Бундай натижаларга эришишда саноатнинг турли соҳаларини ривожланиши, илғор ва юқори теҳнологияларни амалиётда қўллаш, чет эл инвестицияларини юртимизга олиб келиш ва уларга қулай шароитлар яратиб бериш эвазига амалга оширилмоқда. Саноатнинг турли соҳаларини ривожланишида энергетика, нефт ва газни қайта ишлаш саноати, кимё саноати, машинасозлик каби турли соҳалар бир бири билан чамбарчас боғлиқдир. Шу ўринда айтишимиз жоизки, Ўзбекистонда кимё саноатининг ютуқларидан ва махсулотларидан фойдаланмайдиган корхоналарни топиш қийин.
Мамлакатимизда саноат соҳасининг ривожланишини таъминлашнинг энг муҳим омили бу, етук мутахасис кадрлар тайёрлаш масаласидир. Шунинг учун ҳам давлатимиз томонидан фаннинг мамлакат иқтисодиётини иннавацион ривожлантиришдаги ролини кучайтириш, Фанлар академиясининг илмий иннавацион фаолиятини такомиллаштириш ва мавқеини ошириш, инновацион лойиҳаларни амалиётда жорий қилишга қодир салоҳиятли илмий педагог кадрларни қўллаб қувватлаш масалаларига катта эътибор қаратилаётгани бежиз эмас.
Ушбу эътиборнинг ёрқин кўриниши сифатида Президентимиз Ш.М.Мирзиёевнинг давлат раҳбари сифатидаги биринчи учрашуви айнан илм ҳамжамияти–республика академиклари ва етакчи олимлари билан бўлганлигинини таъкидлаш жоиз. Бу учрашувда, академиклар илмий таълим ва ишлаб чиқариш жараёнига кенг жалб этилиб, уларга юқори малакали кадрлар тайёрлашда фаол иштирок этишлари учун зарур имкониятлар яратилди. Мазкур соҳада тўпланиб қолган муаммоларни ҳал этиш мақсадида Президентимизнинг “Фанлар Академияси фаолияти, илмий-тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора тадбирлари тўғрисидаги қарори қабул қилинди.
Хусусан қарорда:
- Табиий, техник ва ижтимоий-гуманитар фанлар соҳасида фундаментал, амалий ва инновацион илмий тадқиқотлар олиб бориш;
- Илм фаннинг таълим ва ишлаб чиқариш билан интеграция меҳанизмларини мустаҳкамлаш ва ривожлантириш;
- Ўзбекистон Республикаси Фанлар академияси таркибида, Ўзбекистон Миллий университети ҳузуридаги Полимерлар кимёси ва физикаси илмий-тадқиқот маркази негизида Полимерлар кимёси ва физикаси институтини ташкил этиш тўғрисидаги таклифига розилик берилиши, кимё фани ривожи мамлакат тараққиётида муҳим ўрин тутишини тасдиқлайди [2].
Бугунги кунда саноат соҳасининг ривожланишида айнан кимё соҳасида полимерларнинг аҳамияти юқори. Ўзбекистонда турли полимерларнинг олиниши, хоссалари, ишлатилишига бағишланган илмий тадқиқот ишлари ортиб бормоқда. Бундан ташқари, синтетик полимерлардан полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), карбомидоформалдегид смолалари (КФС), карбоксиметилселлюлоза (КМС) ва бошқалар ишлаб чиқарилмоқда ва улардан техника ва технологияларнинг турли соҳаларида полимер материаллар сифатида қўлланилмоқда. Ҳозирги пайтда полимерлар саноатда, қурилишда, қишлоқ хўжалигида, озиқ-овқат саноатида, машинасозликда, электротехника ва бошқа соҳаларда кенг қўлланилмоқда.
2016 йилдан бошлаб, Ўзбекистонда табиий газ асосида поливинилхлорид (ПВХ) ишлаб чиқариш молиялаштирилган ва бу яқин келажакда ишга туширилиши кутилмоқда.
Ўзбекистонда юқоридаги полимерлардан ташқари фуран полимерларига, фенолформалдегид смолаларига ва уларнинг сополимерларига, полистиролга (ПС), полиакрилатларга (ПА) эхтиёж жуда катта. Полиакрилатлардан Ўзбекистонда полиакрилонитрил толаси ва улар асосида тўқимачилик материаллари йўлга қўйилган эди. Эндиликда полиакрилатлар техника ва технологиянинг турли соҳаларида жумладан, машинасозликда, авиацияда, ҳарбий техникада, органик шиша ишлаб чиқаришда, тиббиётнинг барча соҳаларида турли композицион ҳолатларда конструкцион материаллар ишлаб чиқаришда, қишлоқ хўжалигида, қурилиш ва бошқа соҳаларда жуда кенг кўламда қўлланилмоқда, шу сабабли акрил ва метакрил кислотасининг эфирлари асосидаги полимерларга, полиакрилатларга эҳтиёж ортиб бормоқда.
Юқоридаги фикрлардан келиб чиққан ҳолда, полиакрилатлар олишни, хоссаларини, технологияларини, ишлатилиш соҳаларини тадқиқ қилиш бугунги куннинг долзарб муаммоларидан бири ҳисобланади. Полиакрилатларни олиш ва ишлаб чиқариш ҳамда уни амалиётга тадбиқ этиш учун Ўзбекистонда арзон ҳом ашё заҳираси – табиий газ мавжуд. Ана шу ҳолатларни таҳлил қилиш натижалари асосида ушбу мавзу долзарб ва у бугуннинг муҳим мавзуларидан бири деб танлаб олинди. Композицион материаллар яқин асрларда эмас балки, бундан 5000 йил аввалдан (споол, чинни, ғишт, лой, сомон ва бошқалар) инсониятга маълум бўлган. Мисрликларга бундан 4600 йил аввал битум билан ишлов берилган қолипдан қайиқлар ясалганлиги малум бўлган. Римликларнинг бетонни кашф қилиши, қурилиш соҳасида бутунлай янги бурилиш бўлди. Ўтган асрда яратилган энг муҳим ПКМ резина билан фенолформалдегид смолалари асосида яратилган фенопластлар ҳисобланади.
Тарихдан даврларнинг номланиши (тош асри, бронза асри, темир асри каби) бизга маълум. Ҳозирги даврни олимлар композицион материаллар асри деб аташмоқда. Полимерлар ва сополимерлар ўзларининг барча техник имкониятларини намоиш этиб бўлганларидан сўнг, янги полимер материалларга эхтиёж пайдо бўла бошлади ва бу масаланинг ечими полимер композицион материаллар (ПКМ) эди. Бутун дунё бўйича бугунги кунда йилига 80 млн тоннадан ортиқ ПКМлар ишлаб чиқарилмоқда ва бу рақамлар йилдан йилга ортиб бормоқда [2-4].
ПКМ полимер боғловчилардан, инициатор (катализатор) ва тўлдирувчилардан ташкил топган конструксион материаллар ҳисобланади. ПКМга ноорганик, органик ва газ, суюқ ва қаттиқ ҳолдаги тўлдирувчилар қўлланилади. Тўлдирувчилар ПКМга қаттиқлик, механик мустахкамлик, енгиллик, турли агресив муҳит таъсирига чидамлилик беради, электрлик ва эхсплуатацион хоссаларининг яхшиланишига олиб келади [2-4].
ПКМ ананавий конструксион материалдан қуйидаги хоссалари билан фарқ қилади:
ПКМнинг деформацион, механик хоссалари (зарбга чидамлилиги), иссиқликка чидамлилиги, электрик хоссаларини, реологик фриксион ва бошқа хоссаларининг юқорилиги билан ажралиб туради;
ПКМни таркибини ўзгартириб, уларнинг хоссаларини яхшилаш мумкин;
ПКМ таркибидаги полимернинг энг муҳим хоссаларини (зичлигининг кичиклиги, қайта ишлаш имкониятини) сақлаб қолиш мумкин[4-6].
ПКМ бир неча фазадан иборат:
Полимер фаза (матриса).
Дисперс фаза (бу фазанинг ози бир неча фазадан иборат бўлиши мумкин).
ПКМнинг таркибидаги полимер материал суюқ газли ёки пластификаторли бўлиши мумкин. Масалан: Резинани таркибида тўлдирувчи сиифатида сажа (техник углерод) қўлланилади. Пенопластлар учун эса, турли хил газлар ёки газ холатига осон ўтувчи моддалардан фойдаланилади. Биргина минерал толани тўлдирувчи сифатида қўллаб, 3000 дан ортиқ ПКМ олиш мумкин. Сунъий чарм ёки линолеум ПВХ – пластификатор, тўлдирувчи ва тўқимадан иборат. Стекло пластиклар, шиша толаси ёки шиша толадан тўқилган мато ёки полимер боғловчидан ва катализаторлардан иборат бўлади. Бутадиен полистирол каучуги зарбга чидамли бўлиб, у полистирол, бутадиен, сажа ёки кремний оксидидан иборат бўлади.
Шуни хулоса қилиб айтишимиз мумкинки, полимер материаллар таркиби соф полимерлардан эмас, ПКМлардан иборат бўлади[11-20].
Пенопластларнинг класификацияси (синфланиши).
Ҳозирги пайтда деярли барча полимерлар асосида пенопластлар олинган. Кўпчилик пенопластлар, термопластлар, реактопластлар уч ўлчамли тармоқланган ва чизиқли тузилишли полимерлар асосида олинган. Пенопластлар очиқ тешикли ва берк тешикли пенопластларга бўлинади. Кўпчилик пенопластларда пуфакчалар ҳам очиқ, ҳам берк бўлиши мумкин.Пенопластлар 5 гуруҳга бўлинади :
Ўта енгил пенопластлар зичлиги 3 – 5 кг/м3;
Енгил пенопластлар зичлиги 50 – 150 кг/м3;
Ўртача пенопластлар зичлиги 150 – 400 кг/м3;
Оғир пенопластлар зичлиги 400 – 700 кг/м3;
Ўта оғир пенопластлар зичлиги 700 кг/м3 ва ундан юқори бўлган пенопластлардир [6].
Кўпикланиш даражаси пенопластларни механик мустахкаммлигини кўрсатувчи катталик ҳисобланади. Пенопластларни эластиклик модули бўйича, қаттиқ, ярим қаттиқ ва юмшоқ пенопластларга бўлиш мумкин. Боғловчилар билан дона ва заррачалар ёки толасимон ашёлар ўзаро мустаҳкам ёпишиши икки ҳолатга боғлиқ бўлиб, булар адгезия ва когезия.
ПКМнинг хоссалари кўпчилик ҳолларда полимер фаза билан дисперс фазанинг ўзаро адгезиясига боғлиқ бўлади. ПКМларнинг адгезион хоссаларини яхшилаш учун адгезивлар (сирт актив моддалар) қўшилади.
Адгезия – турли моддалар (фазалар) ўртасидаги малекуляр боғланишлардир. Когезия – иккита модда (жисм) орасида малекуляр та`сирланиш бўлиши учун, улар маълум масофагача ўзаро яқинлашишлари керак. Бунинг учун, моддалардан бири суюқ бўлса, когезия жараёни осон амалга ошади [4-8].
Демак, шуни айтишимиз мумкинки, елимни адгезив суюқ модда деб оладиган бўлсак, елим билан ашёдаги дона, заррача ёки толанинг ёпишиш мустаҳкамлиги адгезия бўлса, когезия эса елимнинг мустаҳкамлигидир. Суюқлик ва қаттиқ (жисм) модда ўртасида адгезион боғланиш ҳосил бўлиши учун, адгезив (суюқ модда) қаттиқ моддани хўллаши керак бўлади. Малекуляр боғлар ҳосил бўлиши ҳисобига адгезив модда қаттиқ ҳолатга ўтади. Бунда қаттиқ модда субстрат дейилади. Адгезия сирт таранглиги (кучлари) билан боғлиқ бўлади. Сирт таранглиги (сирт эркин энергияси) янги сирт ҳосил бўлиши учун сарфланадиган энергиядир. Композит ашёлар даврига 1962 йилда асос солинган. «Композит ашё» тушунчаси – бу мураккаб таркибдаги тиш пломба ашёси хисобланади. Композит пломба ашёсини асоси-аддукт бисфенол А глицидилметакрилат (қисқача аддукт Бис ГМА), кремний органик полимеразацион актив воситалар билан маҳсус ишлов берилган ва ҳажм жиҳатдан 50% ни ташкил этувчи ноорганик тўлдирувчилардан иборат [23].
Композит ашёлар органик асосдан ва тўлдирувчилардан таркиб топган. Бундан ташқари полимеризация жараёнини бошқариш учун композит ашёлар таркибига инициаторлар, полимеризациянинг активатори ва ингибиторлари, стабилизаторлар, бўёқлар ва пигментлар киритилади [4-8]. КА (композит ашё)нинг 30-45% органик асосини мураккаб таркибли ди-, три- ва ароматик полиметакрил эфирлар ва алифатик гликоллар ташкил этади. Ҳозирги даврда ҳам КАнинг доминант боғловчи компонентини (асосий массанинг 70% ини) Бис – ГМА ташкил этади.
Бис – ГМА тиш тўқималари билан биологик киришиш хусусиятига эга, кимёвий турғун, рангини ўзгартирмайди, юқори ёпишқоқликка эга, ҳидсиз ва тез полимеризацияланади. Бис – ГМА ва метакрил кислотанинг бошқа ҳосилалари тиш қаттиқ тўқималарига яхши адгезив қобилиятига эга, лекин тиш қаттиқ тўқимасининг иссиқликдан кенгайиш коеффициентидан фарқ қиладиган кўрсатгичга эгадир. Полимеризация жараёнида композит ашёлар зичлиги ортади, ҳажмда камаяди ва киришади. Бу ашёнинг ҳажмий 2-5% ни ташкил қилади. Ашёнинг кирииши полимер занжир ҳосил қилишдаги метакрил мономерлар орасидаги оралиқни камайишидир. Агар композитнинг киришиш қобилиятини 100% деб олсак, дастлабки 1,5-3 дақиқада ашёнинг полимеризациясини 60% ни, 5 дақиқадан сўнг яна 15% ни, қолган 25% бир сутка давомида юзага келади [25].
Ноорганик тўлдирувчилар КАнинг асосий таркибий қисмларидан бири бўлиб, ноорганик тўлдирувчи ҳисобига композит ашёнинг киришиш хусусияти камаяди, қаттиқлик ва механик мустахкамлиги ортади, сувнинг сўрилиши камаяди, термик кенгайиш пасаяди, кимёвий турғунлиги ортади, КАнинг пластик хусусиятини таъминлайди. КАда ноорганик тўлдирувчи сифатида шишасимон барийнинг майдаланган бўлаклари, кварц, ортоклаз, алюминий окиси ва синтетик силикат цирконий, пирогенетик икки оксидли кремний ва бошқалар қўлланилади. Тўлдирувчининг юзаси ғадир будур бўлиши жуда аҳамиятлидир. Бу тўлдиргични ашё таркибидаги органик матрица билан боғланиш имкониятини беради. Бундай юқори хусусиятга кўп миқдорда кремний оксиди сақловчи шишасимон силикат эгадир[9,24-26].
Кимёвий усулда қотувчи композитларнинг полимеризация реакциясини тезлаштириш мақсадида, уларнинг таркибига полимеризация инициаторлари ва активаторларни қўшилади. Улар қўйидаги талабларга жавоб бериши керак: паст ҳароратда тезликда радикалларни ҳосил қилиш ва юқори активликка эга бўлиш, сақлашда турғун ва ҳидга эга бўлмаслик. Полимеризация жараёнидаги инициаторлар орасида кенг кўламда бензоил пероксид ва анилин ўринбосарлари (учламчи ароматик аминлар) асосидаги оксидланиш - қайтарилиш тизими қўлланмоқда. Чиқарилаётган стоматологик ашёларда активатор сифатида, асосан, НН – диметил – н –толундин:
Хона ҳароратида амин иштрокида бензоил пероксид парчаланади:
Хона ҳароратида бензоил пероксиддан ажралиб чиққан радиқаллар КАни боғловчи полимеризация жараёнини юзага келтиради, натижада қаттиқ полимер матрица ҳосил бўлади [10,23].
Замонавий композит ашёси паста-паста кўринишида бўлиб, бу ашё асосан бир рангда чиқарилади. Унинг таркиби асос (базис)дан ва каталик пастадан иборат. Асос (базис) пастани таркибига боғловчи олигоефиракрилат (ОЭА), тўлдирувчи, алин тезлатгич (полимеризация активатори) ва ранглар (пигментлар) киради. Каталик паста таркибида боғловчи, тўлдиргич ва полимеризация жараёнининг инициатори –бензоил пероксид сақлайди. Асос ва каталитик пастани 1:1 нисбатда аралаштирилганда, 20-30 сек давомида полимеризациянинг эркин радикалларни ҳосил бўлиш жараёни юзага келади. Ашёнинг қотиши, пасталар аралаштирилгандан сўнг 5-6 дақиқа ўтгач юзага келади. Кимёвий пломба ашҳёсининг полимеризацияси пломба ашёсининг миқдорига ва кариоз бўшлиқнинг хажмига боғлиқ эмас, инициатор миқдорига, полимеризация ҳароратига ва ингибиторлар миқдорига боғлиқдир [28].
Композит ашё таркибида боғловчи сифатида ОЭАлар, тўлдирувчи сифатида СuО2 (силикогел), инициатор сифатида бензоил пероксид муҳим сифат ва муҳим аҳамият касб этади. Полимерлар шундай материалларки, қайсики уларнинг таркибига асосий компонентларни ташкил қилувчилар сифатида кирадиган юқори молекулали органик (полимерлар) моддаларга айтилади. Ишлаб чикдриш жараёнида керакли бўлган ёки талаб қилинган шаклн қабул қилиш ва таъсир қилган кучланишлардан ҳоли қилиб бўшатилгандан кейин ҳам сақлаб қолиш қобилиятига эга бўлганлиги сабабли уларни яна пластик массалар ҳам дейилади. Қурилишда қулланадиган пластик массаларнинг мураккаб композицияларидан, полимер боғланишидан, тўлдиргичларидан (стабилизатор), баркарорловчилардан, пластификацияловчилардан, қотиргичлардан ва бошка компонентлардан ташкил топганлар.
Тўлдиргичлар, полимерларнинг сарфланишларини камайтирибгина қолмасдан, пластмассаларнинг нарҳларини ҳам арзонлаштиради. Булардан ташқари, полимер улаштирувчиларни таркиблаштириш пластмассаларнинг катор теҳникавий ҳоссаларини яҳшилашлари мумкин. Шулар жумласидан: мустаҳкамлик, қаттиклик, чўқишга қаршилик кўрсатувчанлик, чўзилувчанлик ва бошқалар мисол бўла олади. Маҳсус моддаларнинг киритилиши — мулойимлаштирувчи пластификаторлар полимерли композицияларнинг ишлов бериши шароитларини яҳшилашга имконият яратиб, шаклан ўзгарилиш ҳусусиятларини оширади. Кўшилма — баркарорлаштирувчилар пластмассаларнинг узок, муддатгача сақланишларининг ва уларнинг эксплуатация жараёнларида ҳоссаларининг бир меъёрда сақланишларига имконият яратади. Котиргичлар, полимерларнинг қотирилиш жараёнларини тезлаштириб ва бўшлиқдарда учламчи структураларни ҳосил қилади. Рангли пластмассаларни олиш учун ранг киритувчи пигмент моддалардан фойдаланадилар. Полимер материалларнинг ёнғинга қарши турғунлиги антипиренларнинг ҳусусиятини оширади. Бод (газ) билан тўлдирилган пластмассаларнинг пайдо бўлишига буғ ҳосил қилувчилар ёрдамида туфайли эришилади.
Полимерли қурилиш материаллари ҳар ҳил ҳусусиятларга эга бўлиши билан бирга яна улар учун ўзига ҳос қатор ҳоссалар мавжуд, қайсики уларни қурилишда кўплаб ишлатилганда, ишлаш шароитига қараб, рационал тарзда самарали белгиланишидир. Зичлигининг пастлиги ва нисбатан юқори мустаҳкамлик кўрсаткичлари пластмассалардан самарадор қурилмаларни вужудга келтиришга имконият беради. Пластмассалар — электр ва иссиқни ёмон ўтказади, шунинг учун ҳам улар яҳши иссиқ ўтказмайдиган ва диелектрик материаллардан бўлиб ҳисобланади. Кўпчилик ҳолатларда полимерли материаллар кислоталарга, ишқорларга ва бошқа турдаги кимёвий реагенгларга қарши турғунликка эга. Улар юзаларни қўшимча ҳимоялашни талаб қилмайди ва турли ҳил рангдаги тусда чиройли қилиб бўялиши мумкин. Кўпчилик турдаги пластик массалари сувга нисбатан ўтказмовчанлик ҳоссасига эга. Шунинг учун уларнинг кенг кўламда қўлланиши биио ва иншоотларни гидроизоляциялаш, том қопламлари, қувур утказишда қурилиш ишларини ташкил қилади. Қатор пластмассалар ўз таркибида тўлдиргич ва пигментлардан ҳоли бўлганлари типик ва ўта кўринадиган бўлиб, ўсимликларни қишда совуқдан сақлаш ёки қишда ҳам ўстириш учун қилинган ойнавонлик иссиқ, бинолар қуришда, деразалашда, иссикҳоналар ва даволаш мақсадида белгиланган биноларни деразалаш учун фойдаланилади. Полимерли материаллар паст ишаланувчи бўлганлиги сабабли уларни полларни қоплаш учун кенг кўлланилишига имкон беради.
Пластмассалар юқори теҳнологик узига ҳос тавсифга эга, яъни турли ҳиллардаги технологик услублар ёрдамида курилиш буюмларининг ишлаб чикариш ҳусусиятига эга бўлиб, улар меҳанизациялаштирилган ва автоматлаштирилган бўлиши мумкин. Улар меҳаникавий ишлов берисҳларга енгил бериладилар, елимланиб ёпишадилар ва пайвандланадилар.
Полимерли материалларнинг қўлланилишида уларнинг ўзига ҳос камчиликларини эътиборга олиш керак. Бу нўқсонларга уларнинг иссиққа паст турғунлиги, юқори иссиқга кенгайиш коеффициентига эга бўлишии, юкори миқдордаги чўзилувчанлиги, олов таъсирида ўт олиш ҳусусияти ёки олов таъсири остида таркибининг бузилиши кабиларни киритиш мумкин. Айрим пластикли массалар атроф муҳитга ўзидан зарарли моддаларни ажратиб чикариши мумкин. Бу ҳодисалар кўпинча полимерларни ҳосил килиш жараёнларининг оҳиригача бажариб тугатмасликдан келиб чикиши, уларнинг таркибига кирадиган компонентларнинг юкори ҳидлиги каби ҳусусиятлари сабаб бўлиши мумкин. Булар атроф муҳитдаги турли ҳил ҳаракатдаги таъсир этувчи сабаблар ва айникса куёш нурларининг таъсири, ҳаводаги оксигенлар ҳароратининг ошиб бориши оқибатида полимерли материалларнинг тузилишини у ёки бу микдоргача бузилиши мумкинлиги ва шулар сабабли уларнинг физикавий ва меҳаникавий ҳоссаларининг ёмонлашиши — қариши кабилардир.
Полимерли курилиш материаллари ва буюмлари кўпинча дам-бадам полимерларининг турлари бўйича ва уларнинг қурилишда қўлланиш соҳаларига қараб синфларга бўлинади. Пластмассаларнинг кўпчиликларини уларнинг қурилишдаги белгиланишларига қараб қуйидаги асосий гуруҳларга бўлинади: 1). Юк кўтарувчи ва тўсиқ қурилмалар материаллари бўйича; полларга ёткизиладиган ва деворларга қопланувчи, гидроизоляцияловчи ва гермитизаловчи, иссиқ ва товушдан изоляцияловчи материаллар бўйича, қувур ўтказувчи ва санитария-теҳникавий буюмлар, локлар, чиройли буёқлар ва елимлар учун материаллари бўйича в.х.к. Полимерли материаллар энг юқори самарадорликга эга қурилиш материаллари қаторига кирадилар. Улар деярли қурилмаларнинг оғирлигини анча пасайтириб, қурилиш ишларининг индустрия услубда олиб борилишига кенг нмконият яратади.
Булар ишлаб чиқариш учун капитал маблағни 3—4 баробар кам талаб қилади. Ҳар бир тонна пластмасса ҳалқ ҳўжалигида 5—6 т пўлат, 3—4 т рангли металларни, бир неча миллион сумга яқин капитал маблағ ва меҳнат харажатларини иқтисод қилишга нмконият яратади [55-66].
Юқори молекулали бирикмаларга молекулаларнинг массаси 5000 дан юқори бўлган моддалар қабул қилннган. Одатда паст молекулали бирикмалариинг молекула массалари 500 дан ошмайди. Ўртача микдордаги молекула массасига эга бўлган моддаларга олегомералар дейилади. Полимерлардаги молекулаларнинг элемеитлари ҳалқалари (макромолекулалардаги) занжир бўлиб уланган, яъни чизиқли, а) тармоқли айрилган ёки в) тўрсимон тузилишга эга.
Масалан, поливинил ҳлориднинг макромолекуласида винилҳлориднинг гуруҳи такрорланади: (CН2 — CНC1) — молекулар массаларининг ошиши биланоқ эриш ҳароратлари кўтарилиб, эрувчанлиги пасаяди, полимерларнинг эластиклиги ва мустаҳкамлиги ошиб боради. Макромолекулаар занжирларининг ўзаро боғлиқлиги, шунингдек полимернинг ҳоссаларини деярли анча даражада аниқлаб беради. Тўрсимон ёки ғовак полимерлар юқори мустаҳкамлик ва кам оқувчанликка эга. Улар кўндаланг ўлчамли бир-бири билан туташтирилган турли узун занжирлар билан кимёвий боғланишлардан тузилгандир:
...—А—А— А -А-А- А — А—А—А—...
А А А
...—А А А
Агар занжир карбонат углерод атомларининг бир-бири билан ўзаро боғланишлардан тузилган бўлса, унда полимерларни карбонзанжирли деб, агар углерод билан биргаликда бошқа элементларнинг атомлари ҳам занжирга киритилган бўлса, унда -гетерозанжирли деб ҳисобланади. Гетерозанжирли полимерлар учун айниқса атомларнинг ўзаро боғланишларининг юқори энергиялари ўзига ҳос аҳамиятлидир. Шу туфайли ҳам у юқори мустаҳкамликка ва иссиқга турғунликка эгадир. Уларнинг занжирлари эса углерод атомлари билан биргаликда кирадиган, табиий органик бирикмаларига кирмайдиган элементлардан кремний, алюминий, қалай ва бошкалардир.
1-Расм.
Чизикли ёки тармоқлашган айрилган молекулалардан иборат бўлади:, полиэтилен, поливинилҳлорид, полистирол ва бошқа молекулалардан иборат бўлиб тузилган полимерлар иситилганда юмшаб мулойимлашиш, совуганда эса қотиш ҳусусиятига эга бўлиб улар термопластлик ҳсусиятига эгадирлар. Ковакли полимерлардан фенолоформальдегид тутган брикмалилар, карбамидлилар, полиэфирлилар ва бошқалари термореактив ҳсусиятлилардир, улар кайтадан ўзларининг ҳоссаларини ўзгартиролмайдилар ва иситилганда эримайдиган ва қориштиришда эримовчан маҳсулотга айланиб қайта қолиплаш ҳусусиятига эга бўла олмайдилар. Полимерлар суюқ ва куюқ ҳолатларда сақаниб туришлари мумкин. Қаттиқ, полимерлар учун аморфли ёки кристалли структуралари ўзларига ҳосдир. Кристалли полимерларнинг аморфлилар — полиметилметакрилат, полистирол ва бошқалардан фарқи шундаки, занжирларнинг кесимлари кристалларнинг тўғри , ҳосил бўлишларини вужудга келтиради. Кристалли полимерларда кристаллик давр билан бирга ликда аморфлиси ҳам бор. Бундай даврларининг нисбатан бўлиши занжирнинг шакллари, молекулалар ораларидаги кучлар микдори ва ташқи шароитларига боғлиқдир. Кристалларнинг ҳосил бўлиши полимерлардаги эластикликни йўқотиб, унинг қаттиқлигини оширади ва деформацияланиш ҳусусиятини камайтиради. Полимерлар макромолекулалари структураларининг маълум бир тартибланиши ва аморф ҳолатдагиларда ҳам шу ҳусусиятларга эгадирлар. Макромолекулаларни турли ҳилда жойлаштирилса ҳам гуж-гуж копток ва туплам шаклдаги кўринишли устма-уст структурали молекулалар ҳосил бўлади. Улардаги ёки булардаги устма-уст молекулали структураларнинг ривожланиши полимерларнинг ҳоссаларига анча таъсир килади. Паст молекулали моддаларнинг молекулаларнинг бирикиши жараёнида бирор чиқинди маҳсулотларга ажратилмаслиги ҳосил бўлган полимерларнинг молекулаларининг (мономер) массаси реакцияланган молекулаларнинг молекулалар массаларининг йиғиндисига тенг. Полимеризацияланиш реакцияларида бир ёки бир неча мономерлар иштирок этишлари мумкин. Охирги ҳолатдаги жараёнларни сополимеризациялаш деб, ҳосил бўлган маҳсулотларии эса — сополимерлар дейилади. Полимеризацияланиш реакцияси занжирли ёки поғонали механизмда боради. Биринчи пайтда жараён мономернипг ёруғлик нурларининг иснтишининг таъсиридан кўзғатилишидан бошланадп, яна қўшимча ташаббускорлар ва клйсики занжирлар ҳосил қилувчи, серҳаракат радикалларни ҳосил килишдан бошланади. Мономернинг молекулалари поғонали полимеризациялашда ҳаракатчаи атомлар ионларининг бир молекуладан иккинчи молекулага кўчиши натижасида бирлашади.
Саноатда одатда уч ҳил усулдаги полимеризациялашдан фойдаланилади: блокда, қоришмада, эмульсияда ёки суспензияда. Блокли полимеризациялашда термик таъсир этиш билан ёки эритгичсиз махсус қўшимчали конденсацияланган моиомерларни қўллайдилар. Полимер полимеризаторлардан яҳлит масса кўринишда, масалан; полиметил метакрилатадан органик шиша блоки кўринишда чиқишини кузатилади. Қоришмада полимеризация эритувчиларнинг қўлланиши ёрдамида амалга оширилади, улар фақатгина мономерни ёки полимерҳосил қилувчиларни эритишлари мумкин. Биринчи ҳолатда остига чўкиб, полимер ҳосил килади; иккинчисида эса лок полимер қорришмаси ҳосил бўлади. Саноат усулида энг кўп тарқалганлардан бўлиб эмульсияли ва суспензияли полимеризациялаш ҳисобланади. Бунда дисперсияли муҳит сифатида эмульгаторлар қўшимчали сувдан фойдаланилади. Эмульсияда — полимеризациялаш натижасида каучукларнинг сувли эмульсияли латекслари, суспензияда — поливинилҳлорид, полистирол, полиакрилатлар ва бошқалар олинади.
Do'stlaringiz bilan baham: |