Mavzu: polimerlarning fizik – mexanikaviy xossalari: O’qituvchi maqsadi

. YUQORI MOLEKULYAR BIRIKMALARDA RELAKSATSION HODISALAR

Jismlarning deformatsiyalanishi natijasida muvozanatda turgan sistemaning ma’lum darajada muvozanati buziladi. Ammo issiqlik harakati borligi tufayli muvozanatda bo’lmagan sistema yana qaytadan muvozanat holatga o’tishga intiladi. Agar dastlabki muvozanat keyingi muvozanat holatiga bir zumda o’tsa, bunda sistemaning muvozanat holati deyarli buzilmaydi. Bunda muvozanat tashqi kuch o’zgarishidan orqada qolmaydi. Aslida real hollarda dastlabki holatdan keyingi holatga o’tish uchun ma’lum vaqt talab qilinadi.

Agar o’tar holat vaqti, tashqi kuch ta’sirida turgan holat vaqtidan katta bo’lsa, sistemaning dastlabki va oxirgi muvozanatlaridan tashqari yana bir qator muvozanatsiz oraliq holatlari ham bo’ladi. Bunda sistema turli vaqtlarda turli xossalarga ega bo’lganidan relaksatsion xodisalar kuzatiladi. Relaksatsiya — bu inglizcha so’z bo’lib bo’shashtirmoq, zaiflashtirmoq yoki susaytirmoq degan ma’noni anglatadi.

Demak, ma’lum vaqt oralig’ida biror sistemada muvozanatga keluvchi jarayonlarni relaksatsion hodisalar deb ataladi.

• Agar suyuqliklarga (haroratni pasaytirgan holda) tashqi kuch ta’sir ettirsak, suyuqlik molekulalarining qayta joylashuv tezligi keskin kamayadi. Bu holat asosan muhitning — suyuqlikning qovushoqligi ortishi bilan sodir bo’ladi. Bu holatda kristallanish ro’y bermasa, relaksatsion hodisalar yaxshi kuzatiladi, shuningdek sistemaning muvozanat vaqtini o’zgarishini o’lchash imkonini beradi (38- rasmdagi 3-chiziq). Suyuq jismlar o’ta kuchli sovitilganda qattiq shishasimon holatga o’tadi. Bunda molekulalarning qayta joylashuvi ancha qiyinlashadi va sekin boradi. Shuning uchun suyuqliklarning qattiq shishasimon holatida qattiq jismlarga o’xshash relaksatsiya vaqti juda katta bo’ladi (38-rasmda 1-chiziq). Demak, suyuqliklarning qovushoqligi qancha katta bo’lsa, undagi relaksatsion hodisa shuncha sekin boradi va relaksatsiya vaqti esa ancha katta bo’ladi.

• 38- rasm. Turli jismlarda kuchlanish va vaqt orasidagi bog’liqlik.
• Odatda relaksatsiya vaqti molekulalarning massasi va geometrik shakliga bog’liq bo’ladi.

• Polimer makromolekulasining kayishqoqligi unda sodir bo’ladigan relaksatsion hodisalarni murakkablashtiradi. Chunki, tashqi kuch ta’sirida ularning qayta joylashuvi makromolekulalarning ayrim qismlarining o’zaro (ya’ni segmentlarning) siljishi orqali amalga oshadi. Segmentlarda esa butun makromolekulaga qaraganda siljish ancha tezroq boradi. Shuning uchun polimer ko’rinishidagi sistemalarda juda ko’p oddiy relaksatsion hodisalar bilan bir qatorda turli murakkab relaksatsion jarayonlar kuzatiladi.
• Shunday qilib, makromolekulalarning qayishqoq (egiluvchan) zanjirga ega ekanligi natijasida polimerlardagi relaksatsion hodisalar uzoq davom etadi. Molekulada kichik segmentlarning qayta joylashuvi kam relaksatsion vaqtni, katta segmentlar yoki butun molekula ko’p relaksatsion vaqtni talab qiladi.

• Polimerning turg’un kuch ta’sirida cho’zilishi oylab davom etishi mumkin.

• 39-rasm. Turg’un mexanik kuch ta’sirida amorf polimerlarning nisbiy cho’zilishi bilan vaqt orasidagi bog’liqlik.
• 39- rasmda chiziqsimon va to’rsimon tuzilishdagi amorf polimerga kuch ta’sir etish vaqtining nisbiy cho’zilishiga bog’liqligi ko’rsatilgan. Rasmdan ko’rinib turibdiki, birinchi holda cho’zilish vaqti ortib boraversa ham nisbiy cho’zilish biror o’zgarmas qiymatga intiladi. Amalda tarmoqlangan polimer aniq chegaraga qadar cho’ziladi. Odatda ta’sir etib boruvchi kuch qanchalik davomli-yu, polimerning tarmoqlanganligi qanchalik kam bo’lsa, cho’zilishdagi chegara esa shuncha katta bo’lar ekan.
• Polimerlarda sodir bo’ladigan bunday