15-ma`ruza. Polimerlar kimyosi reja: Polimerlar, plastmassa, ularning olinishi, xossalari va ishlatilishi

м
 katta bo`lishi kerak. 
Poliefirlar, 
poliamidlar, 
poliuretanlar 
va 
karbamid 
smolalar 
polikondensatlanish usuli bilan katta miqdorda ishlab chiqariladi va xalq xo`jaligi 
hamda texnikaning turli sohalarida keng qo`llaniladi. 
Polimerlanish reaksiyasi nM→М
n
kichik molekulalarning to`yinmagan bog`larini 
yoki yopiq zanjirning ochilishi bilan sodir bo`ladi. Bunda monomer va 
makromolekula bo`g`inining kimyoviy tarkibi bir-xil bo`ladi. Bu holdagi bo`g`inni 
polimerning monomer bo`g`ini deb ataladi. Polimerlanish monomerga alohida 
qo`shiladigan moddalar (inisiator, katalizator)dan aktiv zarracha hosil bo`ladigan 
(erkin radikal, ion)lar vositasida boradi. 
Har qanday jarayon kabi polimerlanish ham ma'lum sharoitdagina sodir 
bo`laoladi. Termodinamikaning II- qonuniga ko`ra polimerlanish o`z-o`zidan borishi 
uchun G=(H-TS)<0 bo`lishi kerak. Bu yerda G, H, S- monomerning 
polimerga aylanishidagi moddalar istemasining erkin Gibbs energiyasi, entalpiyasi H 
va entropiyasi S ning o`zgarishi. 
Qo`sh 
bog`li 
(masalan, 
vinil 
guruhi 
bor) 
monomerlarning
polimerlanishida odatda H<0, S<0 bo`ladi, issiqlik ajraladi, entropiya
kamayadi. Asosiy shart G<0 bo`lishi uchun H >TS bo`lishi kerak. 
Undan 
H 
= T
 
S 
 
 
p. yu. 
- polimerlanishning yuqori temperaturasi, chunki shu T 
p.yu. 
dan past haroratdagina (Tp.yu.
) polimerlanish o`z-o`zidan sodir bo`laoladi 
(termodinamika sharti). 

---

Agar T>T
p.yu.
bo`lsa, polimerlanishga teskari jarayon-depolimerlanish- 
polimerning monomerga parchalanishi sodir bo`ladi. Agar T=T
p.yu.
bo`lsa 
polimerlanish va depolimerlanish o`rtasida muvozanat bo`ladi. Bu xulosalar 
polimerlanish muhitida monomer va polimerning konsentrasiyasi o`zgarmasagina 
o`rinlidir. Polimerlanish toza monomerda olib borilganda (massadagi polimerlanish 
usuli) hosil bo`layotgan polimer cho`kmaga tushsagina (geterofazali polimerlanish 
deb yuritiladi) aytilgan shart (C
M
= const) amalda bo`ladi. 
Ammo eritmadagi yoki massadagi polimerlanish ko`pincha gomogen 
polimerlanish bo`lib, hosil bo`lgan polimer erituvchi va monomerda eriydi, monomer 
va polimerning konsentrasiyasini o`zgarishi bilan boradi. Bunday sistemada doimiy 
temperaturadagi muvozanat vaqtida ∆G=∆G
0
+RTlnK
M
(K
M
- muvozanat doimiysi) 
∆G=0 bo`lganda ∆G
0
=∆H
0
-T∆S
0
=-RTlnK
M
. Bu tenglamadagi К
м
ni monomerning 
H 
0
muvozanatdagi konsentrasiyasi [М
м
] bilan bog`lansa Т
p.yu.
= 
S 
0 
, 
+ R ln[M
m 
] 
bo`ladi. Bu yerda G, H, S 1 mol monomerni amorf holdagi polimerga 
aylangandagi (standart sharoitda) standart Gibbs energiyasi, entalpiyasi va 
entropiyasidir. М
м
1 mol bo`lsa, yuqoridagi tenglama 
T
p. yu. 
= H 
S 
 
bo`ladi. 
Har qanday moddalar (monomerlar) uchun H, S ma'lum bo`lsa T
p.yu.
ni 
hisoblab topish mumkin. Shuni esda tutish kerakki, polimerlanishda monomerning 
erkinlik darajasi (ayniqsa, ilgarilanma harakat erkinligi) sezilarli kamayadi. Shu 
sababdan, polimer hosil bo`lishida sistemaning entropiyasi pasayadi. Odatda, S
0
=- 
100-120 J/mol*K oralig`ida bo`ladi. Polimerlanishning borishi va elementar 
bosqichlari quyidagicha: 
Polimerlanish monomerlarning qo`shbog`larini yoki yopiq zanjirini ochilishi 
va zanjirli birikishi natijasida sodir bo`ladi: 
nCH
2 
CH 
CH
2 
CH 
nH
2
N ( CH
2
)
5
CO 
NH CO 
R 
R
n 
R
n 
Polikondensatlanishdan farqli o`laroq polimerlanish- zanjirli reaksiya va u bir 
necha bosqichdan iborat.