POLIMERLARNING AMORF HOLATI Oddiy jismlarning amorf holati yaxshi o`rganilgan. Erigan shakarning tez sovutib olingan amorf holati yoki quyi haroratdagi glitserinni holatlarini amorf jismlarga misol qilib keltirish mumkin. Bular tiniq va mo`rt bo`ladi va shishani eslatadi. Qattiq jismlarning bunday holati shishasimon holat deyiladi. Amorf jismlar ham bir qator fizik xususiyatlari va tashqi ko`rinishi bilan oddiy shishaga o`xshab ketadi. Ular kuch ta`siridan faqat ozgina deformatsiyaga uchraydi, ma`lum sharoitda (past haroratlarda) mo`rt. SHuning uchun polimerning bu fizik holati shishasimon holat deyiladi. Suyuq holatdagi polimer ham amorf tuzilishda bo`lib, ko`p xususiyatlari bilan oddiy suyuqliklarni eslatadi. Ular ham ozgina mexanik kuch ta`sirida shaklini qaytmas darajada o`zgartiradi. Ammo oddiy suyuqliklarga qarama-qarshi o`laroq YuMB lar suyuqliklarining qovushqoqligi juda katta bo`ladi. SHuning uchun ham polimerlarning oquvchanligi oddiy suyuqliklar oquvchanligidan tubdan farq qiladi. Polimerlarning bunday holati qovushqoq oquvchanlik qolati deyiladi.
Amorf polimerlar yuqorida keltirilgan ikki holatdan tashqari oddiy jismlarda uchramaydigan uchinchi holatga ham ega. Bu holat polimerning yuqori elastiklik holati deyiladi. Yuqori elastik holatdagi polimerlar uncha katta bo`lmagan kuch ta`siridan katta qaytar deformatsiyaga uchraydi. Bu holat polimerning qovushqoq-oquvchan holati bilan shishasimon holati orasida vujudga keladi. SHunday qilib, amorf jismlarga uch fizik holat: shishasimon, yuqori elastiklik va qovushqoq-oquvchanlik holatlari xos. Yuqori elastiklik holat faqat polimerlardagina uchraydi. Bir holatdan ikkinchi holatga o`tish harorati oralig‘I termomexanik usul bilan aniqlanadi.
CHiziqsimon amorf (I) va kristall (II) polimerning termomexanik egri chizig‘i, ya`ni polimer deformatsiyasining haroratga bog‘liqligi.
Amorf polimerlardan tashqari kristall polimerlar ham mavjud. Makromolekulaning tuzilishi bilan kristallanish orasida ma`lum bog‘lanish bor. Molekulasi chiziqsimon bo`lgan polimerlar kristall polimerlardir. Masalan, polietilen, polietilentereftalat.
-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-
О О О О-CH2-CH2-O-C- -C -O-CH2-CH2-O-C- -C-Omarkomolekula tuzilishining chiziqsimonligining ozgina buzilishi, masalan, polietilen zanjirining ozgina tarmoqlanishi, polimerning kristallanishini birmuncha chegaralab qo`yadi.
Masalan, yuqori bosimda olingan polietilen makromolekulalari past bosimda olingan polietilen makromolekulalariga nisbatan tarmoqlanganroq bo`lganligi sababli yuqori bosimda olingan polietilenning kristallanish darajasi pastroq bo`ladi. SHuning uchun ham yuqori bosimda olingan polietilendan plenkalar, past bosimda olingan polietilendan trubalar ishlab chiqariladi. Polimer makromolekulalarining juda katta bo`lishi, ularning turli konformatsiyalarga ega bo`lishi ulardagi deformatsiyaning o`ziga xosligini aniqlaydi. Masalan, ulardagi deformatsiyalanish vaqtidagi qaytar jarayonlar ancha vaqtni talab qiladi. Bilamizki, vaqt oralig‘ida muvozanatga keluvchi jarayonlar relaksatsion jarayonlar deb ataladi.
Polimerlarning o`ziga xos xususiyatlaridan biri yana shundan iboratki, agar quyi molekulali moddalarning makromolekulalarining kattaligi, ya`ni mokula massasi bir xil bo`lsa, (NaCl - molekulalarining MM=58.5, H2O=18 va h.k.) polimerlarda makromolekulalar har xil kattalikka va molekula massaga ega bo`ladilar. Ya`ni birorta polimer bo`lakchasini olib undagi makromolekulalarni bir-biri bilan solishtirsak, makromolekulalarning kattaligi har xilligini ko`ramiz. Polimer makromolekulalarining har xil molekula massaga ega bo`lishi ularni polidispersligi deb ataladi.
Polidisperslik tajribada polimerni fraktsiyalarga ajratib aniqlanadi. Polimerni fraktsiyalarga ajratishda molekula massasining ortib borishi bilan eruvchanlikning kamayishidan foydalaniladi.
Ya`ni polimerga ma`lum miqdorda erituvchi qo`shilsa, birinchi navbatda molekula massasi kichik bo`lgaì polimer gomologlari eriydi. Aksincha, polimer eritmasiga cho`ktiruvchi qo`shilsa, eng avval molekula massasi yuqori bo`lgan fraktsiyalar cho`kmaga tushadi. SHu sababli polimerlarni fraktsiyalashda fraktsiyalab cho`ktirish hamda fraktsiyalab eritish usullaridan foydalaniladi. Masalan, fraktsiyalab cho`ktirish usulida polimer ko`p miqdordagi erituvchida yaxshilab eritib olinadi. Polimer eritmasiga ozgina cho`ktiruvchi qo`shiladi va bunda eng yuqori MM ga ega bo`lgan fraktsiya cho`kmaga tushadi. CHo`kma fil'trlab ajratib olinadi.
Yana ozroq cho`ktiruvchi qo`shiladi. Eritma tarkibida qolgan fraktsiyalarning eng yuqori MM ga ega bo`lgani cho`kmaga tushadi. Bu fraktsiya ham fil'trlab ajratib olinadi. Yana ozroq cho`ktiruvchi qo`shiladi va h.k. shu jarayon 20-30 marotaba takrorlanib polimer har xil MM ga ega bo`lgan 20- 30 xil fraktsiyaga bo`linadi. Eritish yoki cho`ktirish jarayonlari orqali tarkibida bir xil uzunlikka ega bo`lgan molekula fraktsiyalarini ajratib olish mumkin emas, chunki zanjirlar uzunligi orasidagi farq kamayishi bilan eruvchanlikning bu farqqa seziluvchanligi juda pasayib ketadi. Polimerlarning polidispersligi odatda grafikaviy ifodalanadi.