Polimerlarning kristall holati

Strukturani o‘sish xarakteri
Kurtakni hosil bo‘lish mexanizmi
gomogenli	geterogenli
Uch o‘lchamli (shar) Ikki o‘lchamli (halqa) Bir o‘lchamli (tayoqcha)	n = 4 n = 3 n = 2	3 £ n £ 4 2 £ n £ 3 1 £ n £ 2

Kristallanish mexanizmini n miqdori bilan aniqlash ko‘pgina tajribalar orqali isbotlangan. Masalan, tajribaviy ravishda kristallanish mexanizmini, hamda kinetikasini o‘rganishda hosil bo‘layotgan kristall faza hajmining oshib borishini nazorat qilish muhim amaliy ahamiyatga egadir.

^{5.4. Polimerlarning kristall tuzilishini turlari}
Ustmolekulyar tuzilishga ega bo‘lgan polimerlarning kristall va amorf qismlarining mavjudligi hamda ular tuzilishlaridagi farqlar ko‘pincha rentgenostrukturaviy tahlil usuli yordamida o‘rganiladi. Kristallangan polimerning rentgenogrammasi markazi bir nuqtada bo‘lgan va diametrlari har xil hamda bir-biridan aniq va yorqin ajralib turadigan halqalar ko‘rinishida bo‘ladi. Amorf polimerning rentgenogrammasi bitta yoki ikkita bir-biriga diffuziyalangan, ya’ni aniq ajralmagan va qo‘shilib ketgan halqalarni ifodalaydi.

1. 
   Kristall panjara va yacheyka. Makromolekulaning kristallangan qismi kristall panjara hosil qiladi. Ushbu panjara parallelopiped shaklida bo‘lib, unda makromolekulalarning ma’lum bir ketma-ketlikda konformatsion o‘zgarishini o‘z ichiga olgan qismi elementar yacheyka deyiladi. Kristallning elementar yacheykasi a, b, c vektorlar va ular orasidagi a, b, g burchaklar bilan ifodalanadi. Vektorlar va burchaklar orasidagi munosabatga muvofiq elementar yacheykalar tetragonal, geksagonal, romboedrik, romb, uch qirrali va ko‘p qirrali shakllarda bo‘ladi. Bu shakllar singoniyalar deyiladi. Hozircha polimerlar uchun kub shaklidagi singoniya mavjudligi haqida ma’lumot yo‘q.
   

Kristall tuzilishning a, b, c vektorlari koordinatalar sifatida ifodalangan panjaraning ixtiyoriy nuqtasida panjaraning tuguni hisoblanadi. Panjaraning hech bo‘lmaganda uchta tugunidan o‘tgan yoki ularni birlashtirgan tekislik panjara tekisligi deyiladi. Bu parametr polimerlar uchun juda muhimdir, chunki makromolekulaning uzunligi, uni bir paytning o‘zida bir nechta yacheykada bo‘lishini ta’minlaydi. Odatda makromolekula yo‘nalishi s vektor yo‘nalishi bilan muvofiq keladi deb tanlab olinadi. Buni 5.4.1-rasmda keltirilgan polietilen molekulasi uchun ifodalangan elementar yacheyka chizmasida ko‘rish mumkin.
Polimer kristallarida makromolekulaning ketma-ketligi ikkita xususiyatga bo‘ladi. Birinchisi, polimerning ketma-ket takrorlanib keladigan, ma’lum bir konformatsion qismini ifodalaydi. Ikkinchisi esa, monomer zvenoning ketma-ket takrorlanishini belgilaydi. Birinchi va ikkinchi ketma-ketliklar yo‘nalishlari bir-biriga mos kelmasligi mumkin.

5.4.1-rasm. Polietilen kristallining elementar yacheykasini chizmasi

Quyi molekulyar birikmalar kristallariga qaraganda, polimer kristallarda yuqori darajada hajmiy nuqsonlar ko’proq mavjud bo‘ladi va bu hol kristall qismlarni mukammal bo‘lmasligi bilan tavsiflanadi. Bunga sabab, birinchidan, makromolekulaning bir xil o‘lchamli muntazam qismlarga ega bo‘lmasligi va ikkinchidan, kristallanishda zanjirsimon molekulalar bir-biriga etarli darajada yaqin va qulay joylashishi uchun to‘sqinlik qiladigan sterik (geometrik, shakliy, fazoviy) qiyinchiliklar mavjud bo‘lishidir. Shuningdek, polimer kristallarning sirti ham nihoyatda nuqsonli va notekisdir. Polimer kristallarining nuqsonlari, undagi o‘ziga xos tuzilishlar B. Xozeman modeli asosida atroflicha ifodalangan.