O’zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi

4. Юқоримолекуляр бирикмаларда релаксацион ҳодисалар

Жисмларнинг деформацияланиши натижасида мувозанатда турган системанинг маълум даражада мувозанати бузилади. Аммо иссиқлик ҳаракати борлиги туфайли мувозанатда бўлмаган система яна қайтадан мувозанат ҳолатга ўтишга интилади. Агар дастлабки мувозанат кейинги мувозанат ҳолатига бир зумда ўтса, бунда системанинг мувозанат ҳолати деярли бузилмайди. Бунда мувозанат ташқи куч ўзгаришидан орқада қолмайди. Аслида реал ҳолларда дастлабки ҳолатдан кейинги ҳолатга ўтиш учун маълум вақт талаб қилинади. Агар ўтар ҳолат вақти, ташқи куч таъсирида турган ҳолат вақтидан катта бўлса, системанинг дастлабки ва охирги мувозанатларидан ташқари яна бир қатор мувозанатсиз оралиқ ҳолатлари ҳам бўлади. Бунда система турли вақтларда турли хоссаларга эга бўлганидан релаксацион ҳодисалар кузатилади. Релаксация - бу инглизча сўз бўлиб бўшаштирмоқ, заифлаштирмоқ ёки сусайтирмоқ деган маънони англатади.

Демак, маълум вақт оралиғида бирор системада мувозанатга келувчи жараёнларни релаксацион ҳодисалар деб аталади.
Одатда релаксация вақти молекулаларнинг массаси ва геометрик шаклига боғлиқ бўлади. Молекулалар қанча узун бўлса, уларнинг кайта жойлашуви шунча суст содир бўлади. Бундай узун молекула ва юқори қовушқоқликка эга полимерларда релаксация вақти катта бўлиши мумкин. Аммо бундай хулоса мутлақо дағал занжирли макромолекулалар учунгина тўғри келади.
Полимер макромолекуласининг қайишқоқлиги унда содир бўладиган релаксацион ҳодисаларни мураккаблаштиради. Чунки, ташқи куч таъсирида уларнинг қайта жойлашуви макромолекулаларнинг айрим қисмларининг ўзаро (яъни сегментларнинг) силжиши орқали амалга ошади.
Сегментларда эса бутун макромолекулага қараганда силжиш анча тезроқ боради. Шунинг учун полимер кўриниши системаларда жуда кўп оддий релаксацион ҳодисалар билан бир қаторда турли мураккаб релаксацион жараёнлар кузатилади.
Шундай қилиб, макромолекуларнинг қайишқоқ (эгилувчан) занжирга эга эканлиги натижасида полимерлардаги релаксацион ҳодисалар узоқ давом этади. Молекулада кичик сегментларнинг қайта жойлашуви кам релаксацион вақтни, катта сегментлар ёки бутун молекула кўп релаксацион вақтни талаб қилади.
Юқорида айтилганидек, полимернинг кристалланиши макромолекула кристалл қисмларининг ўзаро биргаликда (параллел, ёнма-ён, устма- уст) жойлашиб панжара ҳосил қилишидан иборат. Кристалл полимердаги молекуларнинг бир конформацион ҳолатда иккинчи конформацион ҳолатга ўтиши кристалл панжаранинг бузилиши билан амалга ошади.
Бунга нисбатан катта бўлмаган ташқи куч таъсирида молекула қайишқоқлиги ва демак, юқори эластик ҳолати бутунлай йўқолади. Шунинг учун юқори эластик ҳолатдаги юмшоқ полимер кристалланса, у доимо қаттиқ бўлиб қолади, яъни унинг эластиклик модули ортиб, деформацияланиш қобилияти камаяди.
Одатда ҳарорат оширилса, кристалл полимер намунаси суюқланиб тўғридан-тўғри оқувчан ҳолатга ўтади. Демак, кристалл структурали тузилишга эга полимерларда юқори эластик ҳолат амалий жиҳатдан мавжуд бўлмайди. Яна шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, биз кўраётган ҳолда полимернинг ҳарорати ундаги кристалларнинг тузилиши ва суюқланиш ҳароратига боғлиқ. Суюқланган кристалл полимерлар тез совитилганда кристалланишга улгурмай қолган макромолекулалар ҳам юқори эластик ҳолатга эга бўлиши мумкин. Бу ҳолда ҳарорат пасайиши билан полимер аввал юқори эластик ҳолатга ўтади, сўнгра эса шишаланиш ҳароратида қотади. Бундай аморф полимер қиздирилса, кўпинча иситиш жараёнида кристалланиш ҳодисаси рўй беради. Бу ҳолда полимер аввал юқори эластик ҳолатга ўтиб, сўнгра кристалланади. Натижада деформацияланиш кескин камаяди ва полимернинг термомеханик эгри чизиғида максимум ҳосил бўлади. Юқори эластикликка ўтишдаги биз кўрган ҳоллар бир термодинамик фазадан иккинчи фазага ўтишдаги мувозанатсиз жараёнлар билан боғлиқ бўлади.