Molekulalarda relaksatsiya jarayonlari

Amorf polimer shishalanishi. 
Shishalanish haroratidan past harorat sohalarida polimer o‘zini qattiq jismdek 
tutadi, uning elastiklik moduli polimerni yuqori elastik holatidagi elastiklik 
modulidan 3 - 5 tartibga katta bo‘ladi. Makromolekulalarning harakatchanligini 
yo‘qotishi deformatsiya tavsifining o‘zgarishi bilan bog‘liqdir. Polimerning 
shishasimon holatidagi elastik deformatsiyalanishi bir necha foizni tashkil etadi va bu 
jarayon asosan ichki energiyaning o‘zgarishi bilan amalga oshadi.
4.3.2-rasm. Polimerning qovushiqligini 
(lg

) siljish kuchlanishiga (lg

) bog‘liqlik 
grafigi 

---

Polimerlar shishasimon holatda, ya’ni polimer shishalar quyi molekulyar 
birikmalar shishalaridan keskin farq qiladi va bu farq jiddiy tarzda mexanik 
xossalarida namoyon bo‘ladi. Quyi molekulyar birikmalarda shishalanish deyarli 
barcha molekulalarning harakatchanligini yo‘qotish orqali amalga oshadi. 
Polimerlarda 
esa 
shishalanish 
makromolekulalar 
zvenolarni 
bir 
qismi 
harakatchanligini 
yo‘qotishi tufayli ruy beradi. Agar alohida olingan 
harakatchanligini yo‘qotgan zvenolar zanjirlari bir biriga yaqin joylashgan bo‘lsa, 
unda ularning egiluvchanligi deyarli konformatsion o‘zgarishlar namoyon qila 
olmaydi va polimer qattiq, ya’ni shishasimon bo‘lib qoladi. Ammo bunda bir qism 
zvenolar hali o‘zining potensial harakatchanligini saqlab qolgan va bu harakatchanlik 
cheklangan bo‘ladi. Makromolekula egiluvchanligini bu tariqa cheklanishi va 
shishalanish holatiga o‘tishda ichki zvenolarni aylanishi yoki buralishining 
to‘xtatilishi natijasida alohida zvenolarning joylashishida qo‘shimcha “g‘ovaklar” 
vujudga 
keladi. 
“G‘ovaklar” polimerlarda alohida qismlarini cheklanma 
haraktlanishiga imkon beradi. Shu bois quyi molekulyar birikmalarga, hatto 
metallarga qaraganda polimerlarning shishasimon holatida mexanik yo‘qotish 
ko’rsatgichi sezilarli katta bo‘ladi. Shu sababli ham polimerlar shishasimon holatda 
zarbali ta’sirlarga ham sezilarli darajada yuqori chidamlikka egadir.
Yuqorida ta’kidlanganidek, polimerlarning shishasimon holatdagi yuqori 
elastik relaksatsiya vaqti juda katta bo‘ladi. Shu tufayli shishasimon polimerlarga 
nisbatan kichikroq deformatsion ta’sir ko‘rsatilganda yuqori elastiklik mexanizmi 
bo‘yicha deformatsion o‘zgarish namoyon qila olmaydi. Shuni ta’kidlash joizki, 
relaksatsiya vaqti nafaqat haroratning, balki kuchlanishning ham funksiyasi bo‘lib, u 
katta kuchlanishlar ta’siri ostida sezilarli darajada kichiklashadi. 
Makromolekula 
qismlarini 
deformatsion 
qayta 
guruhlanish 
tezligini 
tavsiflovchi relaksatsiya vaqti quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi: 

 = 

o 
exp (U/kT) (8.1) 
bu yerda U - aktivatsion to‘siq bo‘lib, u molekulalararo ta’sirlashish 
energiyasiga bog‘liqdir; 

o 
– kinetik birlikning (segment) xususiy tebranish davri 
bo‘lib, muvozanatli tebranishga qarab aniqlanadi; T – mutloq harorat.
Kuchlanishning (σ) relaksatsiya vaqtiga ta’siri molekulyar qayta guruhlanish 
aktivatsion energiyasini effektiv ravishda kamayishiga olib keladi va birinchi 
yaqinlashishda quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

 = 

o 
exp (U - aσ)/kT (8.2) 
bu yerda a – konstanta bo‘lib, hajmiy o‘lchamga egadir. 
Yuqori kuchlanishlar ta’siri ostida shishasimon polimerda vujudga keladigan 
deformatsion o‘zgarishlar majburiy elastik deyiladi. Majburiy elastik deformatsiya 
paytida makromolekulalar og‘irlik markazlarini bir biriga nisbatan siljishi ro’y 
bermaydi. Xuddi yuqori elastik holatidagi kabi namunaning shaklining o‘zgarishi 
konformatsion o‘zgarishlar hisobiga amalga oshadi. Ammo, yuqori elastik holatdan 
farqli shishasimon holatda deformatsiya deyarli qaytmas jarayondir. 
Shishasimon polimer uchun odatiy cho‘zish jarayoni ifodalovchi grafigi 
kuchlanish – deformatsiya bog‘lanishi ko‘rinishida bo‘lib, uning tipik shakli 8.1-
rasmda keltirilgan. U shartli ravishda bir necha qismlarga bo‘lingan. 

---

Grafikning boshlang‘ich qismida (I qism) deformatsion cho‘zilishni Guk 
qonuni (kuchlanishni deformatsion uzayishga proporsionalligi) bo‘yicha amalga 
oshadi. Deformatsiyalanishda elastik kuchlarni vujudga kelishi xuddi qattiq 
jismlardagidek ichki energiyaning o‘zgarishi hisobiga ro‘y beradi. Deformatsiya I 
qismda unchalik katta emas, shunday bo‘lsada odatiy qattiq jismlarnikiga qaraganda 
bir tartibga yuqoridir. Bu hol asosan valent burchaklar va molekulalararo masofalar 
o‘zgarishi bilan izohlanadi. 
Namunani cho‘zish davom ettirilishida σ 
