Polimerlarning kimyoviy sinflanishi

Polimerlarning kimyoviy sinflanishi

Yuqori molekulyar birikmalar makromolekula zanjirining tuzilishiga qarab karbozanjirli va geterozanjirli sinflarga bo’linadi.

Karbozanjirli polimerlar o’z novbatida quyidagi gruppalarga bo’linadi:

1. To’yingan poliuglevodorodlar;

2. To’yinmagan poliuglevodorodlar;

3. Poliuglevodorodlarning galloidli hosilalari;

4. Polispirtlar va ularning hosilalari;

5. Polikarbon kislotalar va ularning hosilalari;

6. Poliaminlar va ularning hosilalari;

7. Polialdegid va poliketonlar;

8. Poliaromatik birikmalar.

Geterojanjirli polimerlar quyidagi gruppalarga bo’linadi:

1. Zanjirida kislorod tutgan polimerlar:

a) Oddiy va murakkab sintetik poliefirlar;

b) Selyuloza va uning hosilalari.

2. Zanjirida azot tutgan polimerlar

3. Zanjirida oltingugurt tutgan polimerlar.

4. Elementorganik polimerlar.

Polimerlarni turli sinf va gruppalarga bo’lishning bu sxemasiga ularning tarkibi asos qilib olinganligi tufayli bu erda chiziqli, tarmoqlangan va to’rsimon yuqori molekulyar birikmalar alohida gruppalarga ajratilmagan. Bunday polimerlar o’z kimyoviy tarkibiga ko’ra yuqoridagi gruppalardan biriga kiradi.

Karbozanjirli yuqori molekulyar birikmalar, asosan, to’yinmagan – olefin, diolefin va asetilen bog’larining uzilishi natijasida hosil bo’ladi. Karbozanjirli yuqori molekulyar birikmalarda asosiy zanjir faqat uglerod atomlaridan iborat bo’lsada, makromolekula to’yinmagan bog’lar va turli funksionalgruppalarning mavjudligi, ularning fazoda uzaro joylashganligiga qarab, turli mexanik, fizik-kimyoviy va kimyoviy xossalarga ega bo’ladi. Chunki makromolekula tarkibidagi atomlar va elementar xalqalar o’zaro ta’sirda bo’lib, qisman erkin harakat qilish, turli izomerlar shakliga o’tish, optik faollik namoyon qilish kabi o’zining dastlabki xususiyatini saqlab qoladi. Makromolekulaning ko’p miqdor elementar xalqalardan tashkil topganligi bir tomondan, undagi atomlarning erkin harakatlanishi uchun imkoniyat bersa, ikkinchi tomondan qo’shni makromolekula bilan o’zaro ta’sir kuchini ham orttiradi. Shu bilan birga bu hol makromolekulada yangi-yangi izomerlar va optik faol atomlar sonining ko’payishiga sabab bo’ladi.

Polietilen karbozanjirli polimerlarning eng oddiy vakili hisoblanadi. Uning molekulalari parafin uglevodorodlardagi kabi uzun polimetilen xalqalaridan iborat. Shuning uchun bu polimer o’zining ko’p xossalari bilan parafinlarni eslatadi. Uning makromolekulalari va elementar xalqalari o’zaro Van-der-Vaal’s

kuchlari ta;sirida bo’ladi. Bu ta’sir ancha kuchsiz bo’lganligi tufayli gruppalar orasidagi masofaning kattalashishi bilan u tezda kamayib ketadi. Polietilenning boshqa polimerlarga nisbatan ancha yumshoqligi, mumga o’xshash xossalari va suyuqlanish temperaturasining pastligi ham shundadir.

Agar polietilenning metilen gruppasidagi vodorod atomlari boshqa radikal bilan almashsa (masalan, polistirol, poliizobutilen) makromolekula zanjirining o’zaro joylashish zichligi juda kamayadi. Masalan poliizobo’tilen hatto xona temperaturasida ham kauchuksimon bo’lib, o’zining boshlang’ich uzunligiga nisbatan 15 martagacha cho’zila oladi. U tashqi ko’rinishi jihatdan ham parafin va mumga o’xshaydi. Demak yon zanjirdagi metil gruppalar elementar xalqalarning o’zaro ta’sirini kamaytiribgina qolmay, balki butun makromolekulaga oquvchanlik xususiyatini ham beradi.

Polietilen tarkibidagi vodorod atomlari fenil radikalga almashganda ham hosil bo’lgan polistirol parafin uglevodorodlardan butunlay farq qiladi. Polistirol qattiq va shishasimondir.

Agar makromolekula tarkibidagi qutblangan gruppalar qisman kamaytirilsa, (masalan, sopolimer olish yo’li bilan) yoki dipollarning o’zaro ta’sir etishiga to’sqinlik qilinsa, polimer yumshaydi. Masalan, poliakrilonitril tarkibidagi sian gruppaning zanjirdagi ta’sirini pasaytirish

n CH₂ = CH→ ( − CH₂ − CH − )_n

| |

CN CN

uchun polimer tarkibidagi vodorod atomlarini metil gruppaga almashtirish natijasida makromolekulalarida dipollarning o’zaro ta’siri kam, yumshoq, 115⁰ atrofida suyuqlanuvchan, oson eriydigan polimer hosil bo’ladi. Makromolekula tarkibidagi ikki uglerod o’rtasidagi qo’shbog’ ularning bu bog’ atrofida erkin aylanishiga to’sqinlik qiladi. Bu esa makromolekulani egiluvchaligini hatto elastikligini ham kamaytiradi. Bundan tashqari, zanjirda qo’shbog’larning mavjudligi makromolekulalarning tsis- va trans- geometrik izomerlar holatida bo’lishiga sabab bo’ladi. Polimerlarning bunday izomerlari bir-biridan zichligi, eruvchanligi, kristallarining amorflanish temperaturalari har xilligi bilan tubdan farq qiladi. Polimerlardagi bunday geometrik izomeriya qo’sh bog’larni to’yintirish natijasida sekin-asta yo’qola boradi. Agar tabiiy kauchuk to’rsimon holatga keltirilsa yoki HCL bilan to’yintirilsa qo’shbog’lar yo’qoladi va olingan polimer bir xil xususiyatga ega bo’ladi.

Ma’lumki, funksional gruppalar makromolekula tekisligida yotib, zanjirning bir tomoniga joylashgan bo’lsa, bunday polimerlar izotaktik, makromolekula tekisligining pastida va yuqorisida galma-gal joylashgan bo’lsa sindiotaktik, tartibsiz joylashgan bo’lsa ataktik polimerlar deb ataladi. Makromolekulalarning bunday tuzilishi ularning xususiyatlarini keskin farqlanishiga sabab bo’ladi.