Ma'ruza «Polimer materiallari» fanini urganishdan maksad va vazifalar. «Polimer materiallari» fanini sanoatda urni. Polimerlar xakida asosiy tushunchalar. Monomer, polimer, oligomerlar, ularni tuzilishi va xossalari

4. MODDANING UCHTA AGREGAT HOLATI VA POLIMERNING TO'RTTA FIZIK HOLATI
Moddaning uchta agregat holatini hamma yaxshi biladi-bu qattiq, suyuq va gaz. Tananing agregat holatlaridan birida qolishi undagi mo-lekulalarning o'zaro ta'sir energiyasi (tortishish) va issiqlik harakati energiyasining nisbati bilan belgilanadi.
Qattiq agregat holatida molekulalararo bog'lanishlarning energiyasi issiqlik harakatining energiyasidan sezilarli darajada oshadi, atomlar va mollar tebranishga qodir, ammo bir-biri bilan chambarchas bog'langan va umuman olganda, tana tashqi yukga elastik ta'sir ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, qattiq jism o'z hajmiga, o'z shakliga ega va ularni o'zgartirishga qiynoqlarga qarshi turishga qodir. Kree-stalllarning shakllanishi energetik jihatdan foydaliroq, ammo bir qator sabablarga ko'ra ba'zi qattiq moddalar kristallanishga qodir emas yoki vaqt topa olmaydi va shuning uchun amorf shaklda mavjud. Farqi nimada? Kristallar atomlar yoki molekulalar makonida muntazam ravishda tarqaladigan muntazam tuzilishga ega, bu odatda uzoq tartib deb ataladi.
Amorf suyuq va qattiq moddalarda (shu jumladan stakanlarda) bunday tartib yo'q.
Suyuqlikda molekulalararo o'zaro ta'sir energiyasi va issiqlik harakatining energiyasi taqqoslanadigan qiymatlarga ega. Molekulalararo bog'lanishlar endi tana deformatsiyasining elastik xususiyatini ta'minlay olmasa-da, ular hali ham bir-biriga yaqin molekulalarda yashaydilar. Suyuq jism ham doimiy hajmga ega va uning o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadi (suyuqliklar deyarli siqilmaydi), lekin allaqachon shaklning barqarorligini yo'qotgan. Suyuqliklar, shuningdek, kristallar biron sababga ko'ra shakllana olmaganida hosil bo'lgan stakanlardir. Shisha hosil qiluvchi suyuqlikni sovutganda, yopishqoqlik shu qadar yuqori darajaga tushishi mumkinki, tana tashqi tomondan qattiq ko'rinadi. Ko'zoynaklarning aniq erish nuqtasi yo'q, chunki harorat ko'tarilganda moddaning yopishqoqligi silliq pasayadi, ammo molekula tuzilishi va termodinamik xususiyatlari nuqtai nazaridan ko'zoynaklar suyuqlik bo'lib qoladi, garchi ular qattiq jismlarga kuch bilan yaqinlashsa ham.
Qattiq va suyuq jismlar qalinlashgan holatlar deb ataladi, chunki bu jismlardagi molekulalar (atomlar) bir-biriga yaqin va intensiv o'zaro ta'sir qiladi. Moddaning gazsimon holatida bunday o'zaro ta'sir juda oz, gazlar esa moddaning kondensatsiyalanmagan holatidir. Gaz nafaqat yukga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini yo'qotdi (bu kuchlanish, kesish, burilish deformatsiyalari bilan bog'liq, ammo molekulalarning kinetik energiyasiga qarshi ishlash bilan bog'liq siqilish deformatsiyasi emas), balki shakli va hajmining barqarorligini ham yo'qotdi.
Hamma narsa aniq ko'rinadi. Ha, lekin faqat past molekulyar og'irlikdagi jismlar haqida gap ketganda; yuqori molekulyar og'irlikdagi jismlarda, har doimgidek, hamma narsa odatiy emas.
Boshlash uchun gaz holatini darhol chiqarib tashlash mumkin. Polimerlar gazsimon holatda mavjud emas va buning sababi aniq: katta molekulalar molekulalararo bog'lanish energiyasining ulkan qiymatlariga ega. Ushbu umumiy molekulalararo energiya makromolekulaning parchalanish energiyasidan ancha katta, shuning uchun polimerlar bug'lanib keta olmaydi va aniq qizdirilganda ular shunchaki parchalanadi.
Kondensatsiyalangan agregat holatlariga kelsak, ularning barchasi polimerlarda realdir. Oddiy sharoitlarda yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalarning aksariyati qattiq moddalardir, ammo ularning suyuq shakllari ham mavjud – bu eritmalar, eritmalar va polimer ko'zoynaklar.
Darhol shuni ta'kidlaymizki, yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalarning xususiyatlari kompleksini tavsiflash uchun agregat holatlari haqidagi g'oyalar etarli emas edi-aniq. Polimerlar oddiy tushunchalar va ta'riflar doirasiga mos kelmaydi va bu har doim va hamma joyda sodir bo'ladi! Polimerlar uchun uchta odatiy agregatlardan tashqari, yana to'rtta deb atalmish g'oyani jalb qilish kerak edi.jismoniy holatlar: bitta kristalli va uchta amorf. Bularga quyidagilar kiradi: shishasimon, yopishqoq va (alohida e'tibor!!!) siz sokoelastik holatsiz. Shishasimon va suyuq holatlar, biz shaxsan bilganimizdek, past molekulyar og'irlikdagi jismlarda ham amalga oshiriladi, ammo polimerlar uchun ular bir qator muhim xususiyatlarga ega bo'lib, ular keyinchalik fraksiyonel ravishda ko'rib chiqiladi. Ammo yuqori elastiklik mutlaqo noyob hodisa bo'lib, u faqat polimerlarda va bundan tashqari, barcha chegaralarda va har qanday sharoitda ham namoyon bo'lishi mumkin. Shuning uchun biz ushbu holatni uchta undov belgisi bilan belgiladik.
Yuqori molekulyar og'irlikdagi jismlarning umumiy xususiyati, ushbu moddalarni materiallar dunyosidan ajratib turadigan ko'p qirrali "polimer o'ziga xosligi" ning yana bir tomoni-bu jismoniy holatlarning har biri uchun xususiyatlarning aralashishi, interpenetratsiyasi.boshqa holatlar.
Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, yuqori molekulyar og'irlikdagi yuqori molekulyar og'irlikdagi jismlarning fizik holatlari orasidagi harorat o'tishlari past molekulyar og'irlikdagi jismlarning fazaviy holatlari orasidagi o'tishlarga qaraganda ancha keskin emas (birinchisi uchun shisha o'tish va oqim harorati, ikkinchisi uchun erish va qaynash harorati nazarda tutilgan). Va shunga qaramay, polimerning fizik holati uni qo'llash sohasini belgilaydi. Shisha shaklidagi (va qisman kristalli) holatda vo-Lock, strukturaviy materiallar, ko'plab filmlar va qoplamalar ishlatiladi. Yuqori el-stik holati elastomerlarning (kauchuk, kauchuk, plomba moddalari, ba'zi qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar va tolalar) qo'llanilishini aniqlaydi. Polimerlarning yopishqoq oqimi yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalardan mahsulotlarni shakllantirish uchun juda keng qo'llaniladi.
Xuddi shu polimerga "kimyoviy bo'lmagan" nomlar uchun juda ko'p ovozli, ammo tushunarli nomlar mos keladi. Masalan, polietilen tereftalat (yoki shisha va idishlarda yozilganidek-PET) deb nomlangan polimer SSSRda lavsan, Germaniyada terilen, AQShda milar deb nomlangan. Ushbu materialning dacron, fortrel, Fiber v yoki oddiygina rolyester (ya'ni polyester) kabi nomlari ham mavjud.