«Termomexanik egri chiziq» deb ataladi. 31-rasmda chiziqsimon amorf polimerlarga xos bo’lgan termomexanik egri chiziqlar keltirilgan. - 31- rasm. Chiziqsimon amorf polimerning termomexanik egri chizig’i.
- 31- rasmdan ko’rinib turibdiki, shishalanish temperaturasigacha (Tsh) polimer moddalari qattiq holatda bo’lib, kam deformatsiyalanadi. Mavjud hamma polimerlar shartli ravishda qabul qilingan Tsh — temperaturasidan past temperaturalarda shishasimon holatda bo’ladi (I holat). Temperatura ko’tarilishi bilan deformatsiya sezilarli orta boradi. Bunda qattiq va mo’rt bo’lgan polimer jism avval yumshab, so’ngra elastiklasha boradi (T0). Bu (II holat)—oraliq polimerning yuqori elastiklik holati bo’lib, bu oraliqda polimer qaytar deformatsiyaga uchraydi. Temperatura yana ko’tarilsa, deformatsiya juda tez oshib ketadi. Temperatura T0 — dan yuqori bo’lganda polimer — qovushoq-oquvchan holatga o’tadi. Bu holatda polimer namunasi qaytmas deformatsiyaga uchraydi (111-holat) (31-rasm).
- Shunday qilib, chiziqsimon amorf polimerlar qizdirilganda shishasimon holatdan yuqori elastik holat orqali qovushoq-oquvchan holatga o’tadi. Bir holatdan ikkinchi holatga o’tishda ma’lum temperatura oralig’i mavjud bo’lib, bu oraliqlarning katta-kichikligi polimerning tuzilishi, kimyoviy tarkibi va ta’sir etuvchi kuch tezligiga hamda temperaturaning ko’tarilishiga bog’liq bo’ladi.
- 32-rasm. Termomexanik egri chiziqqa tashqi kuch chastotasini (G’) ta’siri.
- 33-rasm. Ta’sir etuvchi kuch doimiy bo’lganda termomexanik egri chiziqni haroratni ko’tarilish tezligiga bog’liqligi.
- Rasmdan ko’rinadigan, ta’sir etuvchi kuch tez-tez takrorlanganda, hamda temperatura ko’tarilishining tezligi oshganda yuqori elastiklik va plastik deformatsiya nisbatan yuqori temperatura oralig’ida namoyon bo’ladi. Qisqasi polimer namunasining shishalanish va oquvchan holatlarga o’tish chegarasi temperaturaning o’sish tomonga siljigan bo’ladi. Shuning uchun polimer moddalarining shishalanish va oquvchanlik temperaturalarini taqqoslashda, ularning termomexanik egri chiziqlari bir xil sharoitda olingan bo’lishi shart. Amorf polimerlarning uch fizikaviy holatini alohida-alohida o’rganishdan avval polimer molekulyar massasining Tsh va T0 ga ta’sirini, shuningdek, yuqori elastik holat temperatura oralig’ining nimalarga bog’liq ekanligini ko’rib chiqamiz.
- 34- rasmda bir gomologik qatordagi chiziqsimon amorf polimerlarining termomexanik egri chiziqlari keltirilgan.
- 34- rasm. Bir gomologik qatordagi chiziqsimon amorf polimerlarning qovushqoq- oquvchan holatga o’tish haroratini polimerlanish darajasiga bog’liqligi (rasmda nomerlanish soni ortishi bilan molekulyar massasi ortib boradi).
- Bu gomologik qatorning quyi a’zolari (1—4 egri chiziqlar) faqatgina shishasimon va oquvchan holatlar uchun berilgan, bu holatda ularning mexanik xususiyatlari quyi molekulyar amorf moddalar xususiyatiga o’xshaydi. Qatorning polimerlanish darajasi oshib borishi bilan polimerlarga xos elastik (4—10 egri chiziqlar) namoyon bo’ladi. Rasmdan yana shu narsa ayonki, quyi molekulyar amorf moddalarning Tsh va T0 lari bir-biriga juda yaqin, gomologik qatorda bu oraliqning o’sishi bir xil. Polimer moddalar uchun esa Tsh va T0 ning molekulyar massaga qarab o’zgarishi turlicha: molekulyar massaning ortishi bilan T0 kattalashib borgan sari Tsh deyarli o’zgarmay qoladi. Bu quyidagi hol bilan bog’liq: Oquvchanlik — butun molekulaning siljishidir. Shu sababdan molekula uzunligining ortishi bilan T0 ning ko’tarilishi tabiiy. Yuqori elastik holat esa makromolekulaning qayishqoqligi, ya’ni makromolekula alohida qismlari segmentlarining harakatiga bog’liq. Shuning uchun makromolekulaning uzunligi o’z segmentining uzunligidan kattalashgach, yuqori elastik holat boshlanish temperaturasi molekulyar massaga bog’liq bo’lmay qoladi, ya’ni Te turg’unligicha
- qolaveradi.
- Bundan segment kichik bo’lsa ham molekulyar massasi kichik bo’lgan polimerda shishalanish temperatura mavjud va yuqori elastik holat vujudga kelaveradi degan xulosa kelib chiqadi. Demak, segmentning kattaligi mazkur polimerning yuqori elastiklik holati namoyon bo’lgandagi molekulyar massasi ko’rsatkichiga teng bo’ladi. Segmentning molekulyar og’irligini bilgan holda Kargin va Slonimskiy formulasi asosida polimerning molekulyar massasini topish mumkin:
- bu erda: M —polimerning molekulyar massasi; Ms—segmentning molekulyar massasi;
- T0; Tsh — polimerning oquvchanlik va shishalanish temperaturalari; V va S lar esa har qaysi polimer gomologik qator uchun xos bo’lgan konstantalar.
Do'stlaringiz bilan baham: |
