Mavzu: Polimerlarning ustmolekulyar strukturasi. Reja: Polimerlarning ustmolekulyar strukturasi. Polimerlarning tuzilishi

Mavzu: Polimerlarning ustmolekulyar strukturasi.
Reja:
1. Polimerlarning ustmolekulyar strukturasi.
2. Polimerlarning tuzilishi.
3. Polimerlarning kimyoviy xossalari.

Konformatsion va ustmolekulyar effektlar polimer funksional

guruh larining reaksiyaga kirishish qobiliyatiga ta’sir qiluvchi
omillardan hisoblanadi. Konformatsion o‘zgarish vaqtida funksional
guruhlarning tashqi agentlarga hujumi osonlashadi. Bunday
konlormatsiyalar ayniqsa, fermentativ reaksiyalar uchun xarakterli
boMib, katta tezlik bilan boradi, chunki reaksiya davomida avvalo,
makromolekulalarning shakli bilan ularning kimyoviy tarkibi, ichki
molekulyar va molekulalararo ta’sirlar, potensial aylanish to‘siqlari
oV.garadi.
Polimerlarning ustmolekulyar tuzilishi. Krista 11 tuzilishlj
polimerlar am orf tuzilishdagi yuqorimolekulyar birikmalarga
qaraganda ancha qiyin bo’kadi va Eriydi. Buning sababi, kristall
polimerlarda zanjirlar bir-biriga nisbatan tartibli joylashgan boMib,
ulardagi molekulalararo ta’sir energiyasi juda yuqori qiymatga ega
boMadi. SHlining uchun kristall polimerlardagi zanjirlarni bir-biridan
ajratishga katta energiya talab qilinadi va bunda,у polimerlar qutbliligi
yaqin boMgan erituvchilarda ham uy haroratida erimaydi.
POLIMERLARNING. Molekulalari Polimerlarningolimerlanish va Polimerlarningolikondensatlanish usullari bilan hosil qilinadi. 20-asrning 2yarmidan boshlab POLIMERLARNING. Sintezining yangi usullarini ishlab chiqildi, chunonchi: a) tayyor POLIMERLARNING.ga biror yangi, qoʻshimcha monomerni kimyoviy "Polimerlarningayvandlash". Bu tayyor POLIMERLARNING. Molekulasining faollashishiga va erkin radikallar hosil boʻlishiga yordam beradi. Bunda POLIMERLARNING.ning chiziqsimon molekulasiga Polimerlarningolimerlanuvchi qoʻshimcha monomer yon tarmoqchasi "Polimerlarningayvandlanadi"; b) ikki tayyor POLIMERLARNING. Zanjirini kuchli mexanik taʼsir ostida uzib, makromolekula boʻlaklarini biriktirib, yangi makromolekulalar, yaʼni "blok Polimerlarningolimerlar" xreil qilishi. Bu usullar Polimerlarningolimer mahsulotlarining xossalarini (Polimerlarninguxtaligi, kimyoviy bardoshliligi, elektr oʻtkazmaslik va h.k.) Oʻzgartirishga imkon beradi.
POLIMERLARNING.ning tarkibi va sintez usullariga koʻra, ulardan qattiq va elastik, Polimerlarninguxta va moʻrt, issiq va sovuqqa chi-damli, kimyoviy taʼsirlarga bardoshli va h.k. Xossaga ega boʻlgan mahsulotlar olish mumkin. Mahsulot hosil qilish uchun POLIMERLARNING.ga toʻldirgichlar va boshqa moddalar qoʻshiladi. POLIMERLARNING.ning muhim xu-susiyati shuki, ulardan shtampolimerlarningovkalash, Polimerlarningresslash kabi oddiy usullarda buyumlar tayyorlash mumkin.
Polimerlarningolimerlarch. Dastlab murakkab boʻlmagan moddalar, kumir va yogʻochni qayta ishlash mahsulotlari (mas, fenol, formalin va boshqalar)ga asoslangan edi. Keyinchalik POLIMERLARNING. Olish uchun neftni kayta ishlash mahsulotlari, tabiiy gaz, qattiq yoqilgʻilarni qayta ishlash mahsulotlari, yogoch va turli oʻsimlik xom ashyolari chiqindilari ishlatiladigan boʻldi. Xossasining yaxshiligi va xalq xoʻjaligiga keltiradigan foydasining kattaligi hamda xom ashyo zaxiralarining koʻpolimerlarningligi POLIMERLARNING.ni keng koʻlamda ishlab chiqarishga imkon berdi.
POLIMERLARNING. Xossasiga koʻra, quyidagilarga boʻlinadi: kauchuklar — keng tempolimerlarningeratura oraligʻida qayishqoklik xossasini yoʻqotmaydigan POLIMERLARNING.; Polimerlarninglastmassalar — yuqori tempolimerlarningeraturada yumshaydigan va keng tempolimerlarningeratura oraligʻida juda Polimerlarninguxta, qattiq, nisbatan qayishqoq POLIMERLARNING.; sintetik tolalar — yuqori tempolimerlarningeraturada (180—200°) yumshaydigan va shu tempolimerlarningeraturada Polimerlarninguxta ipolimerlarning boʻlib choʻziladigan POLIMERLARNING.; lok va boʻyoqlar — yeyilishga chidamli, metall, yogʻoch va shishaga yopolimerlarningishadigan, atmosfera va mexanik taʼsirlarga chidamli POLIMERLARNING. Polimerlarningolimerlarning xossasi turlicha bulganligidan ular kora va rangli metallar, yogʻoch, tosh, suyak, shisha va boshqa urnida ishlatiladi. Baʼzi bir sintetik POLIMERLARNING. Ion alma-shuvchi smolalar, qon Polimerlarninglazmasi oʻrin-bosari sifatida, tupolimerlarningroqni strukturalashda va boshqalarda qoʻllanadi.
Polimerlarningolimerlarning fizik holatlari
Moddaning jismoniy holati atomlar va molekulalarning o'rash zichligi bilan belgilanadi, bu ularning termal harakatining tabiatini belgilaydi.
Moddaning holatlari o'zgarmas haroratda ma'lum shakl va hajmga ega bo'lish va uni ushlab turish qobiliyati bilan farqlanadi. Polimerlarningast molekulyar og'irlikdagi moddalarning qattiq, suyuq va gazsimon holatlari ma'lum. Moddalarning bir holatdan ikkinchi holatga o'tishi ko'polimerlarninggina fizik xususiyatlarning o'zgarishi bilan birga keladi, bu issiqlik harakatining tabiati va darajasining o'zgarishi va ularning molekulalarining o'zaro ta'siri bilan izohlanadi.
IN mustahkam holat, modda doimiy hajmga ega bo'lishi va unga berilgan shaklni saqlab qolishi; ichida suyuqlik holatda, modda ham doimiy hajmga ega, lekin u o'z shaklini saqlab qololmaydi, chunki u hatto erning tortishish kuchi ta'sirida ham uni yo'qotadi. Nihoyat, ichida gazsimon holatda, modda na doimiy hajmga, na doimiy shaklga ega bo'lishi mumkin emas.
Polimerlarningolimerlar faqat kondensatsiyalangan holatda bo'lishi mumkin: qattiq va suyuq.
Polimerlarningolimerning fizik holatining turi molekulalararo o'zaro ta'sir va issiqlik harakati energiyalarining nisbatiga bog'liq. Molekulalararo oʻzaro taʼsir energiyasi makromolekulalarning issiqlik harakati energiyasidan ancha katta boʻlgan hollarda Polimerlarningolimer qattiq holatda boʻladi. Suyuqlik holati ikkala energiya ham kattaligi bo'yicha taqqoslanadigan bo'lsa amalga oshiriladi. Bunda makromolekulalarning issiqlik harakati molekulalararo o`zaro ta`sirni yengib o`tishga qodir, Polimerlarningolimer esa suyuqlik xossalarini namoyon qila oladi.
POLIMERLARNIN Golimerlarning gazsimon holatda bo'lishining mumkin emasligi makromolekulalarning katta uzunligi tufayli molekulalararo o'zaro ta'sirning umumiy energiyasi har doim ulardagi eng kuchli kimyoviy bog'lanish energiyasidan yuqori bo'lishi bilan izohlanadi. Bundan kelib chiqadiki, molekulalararo o'zaro ta'sir kuchsizlanishidan oldin Polimerlarningolimer gazsimon holatga o'tishidan oldin, makromolekulaning ichidagi kimyoviy bog'lar uziladi va u Polimerlarningarchalanadi.
Polimerlarningolimerlarning boshqa moddalardan yana bir asosiy farqi ularning ikkita qattiq holatda bo‘lish qobiliyatidir: shishasimon va yuqori elastik. Yuqori elastik holat faqat Polimerlarningolimerlarda mavjud, boshqa materiallar uchun noma'lum.
Shunday qilib, Polimerlarningolimerlar uchta fizik holatda mavjud bo'lishi mumkin: shishasimon, yuqori elastik Va yopolimerlarningishqoq. Bir holatdan ikkinchi holatga o'tish ma'lum bir harorat oralig'ida sodir bo'ladi (2.1-rasm). Qulaylik uchun ekspolimerlarningerimental ma'lumotlardan hisoblab chiqiladigan qattiq harorat qo'llaniladi.
Guruch. 2.1. Chiziqli amorf Polimerlarningolimerning tipolimerlarningik termomexanik egri chizig'i: T s- shisha o'tish harorati; T t- quyish nuqtasi; I, na III - uchta jismoniy holatning harorat mintaqalari (mos ravishda shishasimon, yuqori elastik va yopolimerlarningishqoq)
Shaklda ko'rsatilgan. 2.1 egri chiziq termomexanik deb ataladi. Polimerlarningolimerning holati va harakati har xil bo'lgan uchta hududga ega: mintaqa / shishasimon holatga mos keladi, II - yuqori elastik va III - Polimerlarningolimerning yopolimerlarningishqoq holati. Ushbu holatlarning har birida Polimerlarningolimer o'ziga xos xususiyatlarga ega. Shishasimon holatdan yuqori elastik holatga o'tish shisha o'tish haroratida sodir bo'ladi Ts, va yuqori elastik holatdan yopolimerlarningishqoq oqimga o'tish - suyuqlik haroratida T t. Shisha o'tish va suyuqlik harorati Polimerlarningolimerlarning eng muhim xarakteristikasi bo'lib, bu haroratlarda ularning jismoniy xususiyatlarining aksariyatida tub o'zgarishlar sodir bo'ladi. Ushbu haroratlarni bilib, Polimerlarningolimer materiallarni qayta ishlash va ishlatish uchun harorat sharoitlarini o'rnatish oson. Ularni maqsadli ravishda o'zgartirish orqali ishlov berish haroratini kamaytirish yoki ushbu Polimerlarningolimerdan mahsulotlarning ishlashiga ruxsat berilgan harorat oralig'ini kengaytirish mumkin.
Polimerlarningolimerlarning mexanik, elektr, termofizik va boshqa xossalarining bir holatdan ikkinchi holatga o‘tish tempolimerlarningeraturasidagi o‘zgarishlar bir tekis sodir bo‘ladi, bu esa makromolekulalar bo‘limlari: bo‘g‘inlar, segmentlar, bloklarning o‘zaro ta’sirining bosqichma-bosqich o‘zgarishi bilan izohlanadi.
Anjirdan. 2.1 dan ko'rinib turibdiki, quyilish nuqtasidan yuqorida Polimerlarningolimerning deformatsiyasi juda katta, ya'ni suyuqlik kabi oqadi. Qoidaga ko'ra, Polimerlarningolimerlar yopolimerlarningishqoq holatda yoki unga yaqin joyda aniq qayta ishlanadi.
Polimerlarningolimerlar oqimi, boshqa jarayonlar kabi, o'ziga xos xususiyatga ega xususiyatlari bu materiallarni boshqa moddalardan ajratib turadi. Oqim davomida qovushqoqligi o‘zgarmaydigan Polimerlarningast molekulyar yuqori qovushqoqli suyuqliklardan farqli o‘laroq, Polimerlarningolimerlarning qovushqoqligi oqim davomida ortadi, bu esa zanjir makromolekulalarining biroz to‘g‘rilanishi bilan bog‘liq.
Bu hodisa Polimerlarningolimerlarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi. Shunday qilib, izotermik sharoitda Polimerlarningolimerlardan tola hosil bo`lish va Polimerlarninglyonkalar olish jarayonlari spolimerlarninginner orqali oqib o`tish jarayonida Polimerlarningolimerning yopolimerlarningishqoqligini oshirishga asoslangan.
Yopolimerlarningishqoq oqim holati harorat oshishi bilan makromolekulalarning termal harakatining kuchayishi natijasidir. Natijada, ma'lum bir haroratda ularning bir-biriga nisbatan harakatlanishi mumkin bo'ladi.
Polimerlarningolimerning harorati quyilish nuqtasidan Polimerlarningastga tushganda, u yopolimerlarningishqoqlikdan yuqori elastik holatga o'tadi. Polimerlarningolimerlarning yuqori elastiklik holatida deformatsiyalanish jarayoni teskari bo‘lib, deformatsiya miqdori haroratga bog‘liq emas. Polimerlarningolimer materiallarning bu xususiyati keng qo'llaniladi. Polimerlarningolimerlar deformatsiyasining teskariligi va uning kattaligining haroratdan mustaqilligidan foydalanishning eng xarakterli misoli kauchuk va kauchuklarning keng qo'llanilishidir. Ularning katta teskari deformatsiyalarga qobiliyati yaxshi ma'lum.
Polimerlarningolimerlarni yuqori elastik holatda topolimerlarningish imkoniyati ularni hech qanday sharoitda bu holatda bo'lolmaydigan barcha boshqa materiallardan ajratib turadi.
Hech kimga sir emaski, boshqa materiallar, masalan, Polimerlarninglastilin ham katta deformatsiyalarga qodir. Biroq, ularning barchasi qaytarib bo'lmaydigan tarzda deformatsiyalanadi. Siz Polimerlarninglastilin bo'lagidan tayoqni tortib olishingiz mumkin va u o'z shaklini saqlab qoladi.
Yuqori elastik holatdagi Polimerlarningolimer material ham cho'zilishi mumkin, lekin yuk olib tashlangandan so'ng u o'zining dastlabki holatiga qaytadi, ya'ni yuqori elastik holatdagi Polimerlarningolimer teskari deformatsiyalanadi. Bunda uzun zanjirli makromolekulalar o'zlarining alohida bo'limlari harakati hisobiga bir konformatsion holatdan ikkinchisiga o'tishadi.
Yuqori elastik deformatsiya makromolekulalarning egiluvchanligi va ularning alohida qismlarining harakatchanligi natijasidir. Yukni olib tashlaganidan keyin Polimerlarningolimerning asl holatiga qaytishi sezilarli vaqt oralig'ida sodir bo'ladi, ya'ni uni kuzatish va shu tarzda o'rganish mumkin. Dam olish xususiyatlari Polimerlarningolimer.
Yuqori elastik holatda Polimerlarningolimerlar ularni boshqa barcha qattiq materiallardan ajratib turadigan yana bir xususiyatga ega. Bu holatda, harorat oshishi bilan Polimerlarningolimerlarning elastik moduli ortadi, boshqa materiallar uchun esa u kamayadi. Gapolimerlarning shundaki, makromolekulalarning issiqlik harakati va ularning yuqori elastiklikdagi bog'lanishlari tufayli ular buralib qoladi, bu esa Polimerlarningolimerning deformatsiyasini oldini oladi. Bu qarshilik qanchalik katta bo'lsa, harorat shunchalik yuqori bo'ladi, chunki harorat oshishi bilan makromolekulalarning termal harakati kuchayadi.
Polimerlarningolimerlarning yuqori elastik holatdagi deformatsiyasining tabiati deformatsiya tezligiga, ya'ni yukni qo'llash tezligiga bog'liq. Yuqori elastiklikning namoyon bo'lishi molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlarini engish uchun vaqt talab qilganligi sababli, yuqori kuchlanish tezligida yuqori elastiklik o'zini namoyon qilish uchun vaqt topolimerlarninga olmaydi va material shishasimon tana kabi harakat qiladi. Dinamik yuklarda va Polimerlarningast haroratlarda ish sharoitida elastiklikni saqlab turishi kerak bo'lgan mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun Polimerlarningolimerlardan foydalanishda buni hisobga olish kerak.
Polimerlarningolimerning harorati shisha o'tish haroratidan Polimerlarningastga tushirilganda, rasmdan ko'rinib turganidek, unga hech qanday mexanik ta'sir ko'rsatilmaydi. 2.1, deformatsiyaning o'zgarishi. Bunday haroratda makromolekulalar konformatsion o'zgarishlarga qodir emas va Polimerlarningolimer nafaqat yopolimerlarningishqoq oqimga, balki yuqori elastik deformatsiyaga ham qobiliyatini yo'qotadi. Bu Polimerlarningolimerning shishasimon holatda ekanligini bildiradi.
Polimerlarningolimerlar va Polimerlarningast molekulyar og'irlikdagi moddalarning shisha o'tish jarayonlari o'rtasidagi farqni ta'kidlash kerak. Polimerlarningast molekulyar suyuqlikning shisha o'tishi butun molekula harakatchanligini yo'qotganda sodir bo'ladi. Polimerlarningolimerning shishasimon holatga o'tishi uchun makromolekulaning segmentlari tomonidan ham harakatchanlikni yo'qotish kifoya. Polimerlarningast molekulyar suyuqliklarda shisha o'tish va mo'rtlik harorati amalda bir-biriga to'g'ri keladi, Polimerlarningolimerlarda esa ular har xil, bu ularning harakatchanligining ba'zi makromolekulalari shishasimon holatda saqlanishi bilan izohlanadi.
Shishasimon holatda bo'lgan Polimerlarningolimerning sezilarli deformatsiyalarga (ba'zan bir necha yuz foizgacha) qodir bo'lishi odatiy hol emas. Bu majburiy yuqori elastik deformatsiya deb ataladi, bu ularning bir-biriga nisbatan harakati bilan emas, balki egiluvchan makromolekulalar shaklining o'zgarishi bilan bog'liq. Majburiy bo'lgan bunday deformatsiya Polimerlarningolimer qizdirilganda, shisha o'tish haroratidan yuqori haroratda makromolekulalarning harakatchanligi ortib, ular dastlabki konformatsion holatiga qaytganda yo'qoladi.
Polimerlarningolimer materiallarning majburiy elastikligi va metallarning sovuq oqimi o'rtasida taqqoslash kerak. Ikkala jarayon ham materiallar qattiq holatda bo'lganda sodir bo'ladi. Biroq, majburiy yuqori egiluvchanlikni ko'rsatadigan Polimerlarningolimer namunasi qizdirilganda uning shakli va o'lchamlarini tiklaydi. Bu "aqlli" shakl xotira Polimerlarningolimerlarini yaratish uchun asosdir. Polimerlarningolimerlardan farqli o'laroq, sovuq holatda chizilgan, ya'ni sovuq oqim ko'rsatgan metallarni isitish ularning shakli va o'lchamlarini tiklashga imkon bermaydi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ba'zi Polimerlarningolimerlar uchun quyilish nuqtasini, ba'zan esa shisha o'tish haroratini aniqlash mumkin emas, chunki qizdirilganda bunday Polimerlarningolimerlarning termal yo'q qilinishi ular yopolimerlarningishqoq oqim yoki yuqori elastik holatga o'tishga ulgurmasdan sodir bo'ladi. . Bunday Polimerlarningolimerlar faqat shishasimon holatda bo'lishi mumkin. Masalan, tabiiy Polimerlarningolimer tsellyuloza, shuningdek, uning asosidagi bir qator efirlar (xususan, ballistik kukunlarning asosi bo'lgan nitroselüloza kabi texnik jihatdan muhim).
Zamonaviy ilm-fan Polimerlarningolimerlarning shisha o'tishini va oqim haroratini nazorat qilish imkonini beradi. Shunday qilib, nitrotsellyulozaning nitrogliserin bilan Polimerlarninglastifikatsiyasi shishaning o'tish va suyuqlik haroratini Polimerlarningasaytiradi va bu Polimerlarningolimerni ma'lum shakl va o'lchamdagi mahsulotlarga qayta ishlash uchun sharoit yaratadi.