"полимерлар кимёсига" кириш

POLIMER VA OLIGOMER ANTIPIRENLARI
Turli xil to'q?imachilik materiallari ustida monomerlarni payvand sopolimerlanishini o'tkazish maxsus maqsadli kompozision materiallarni olinishini istiqbolli usullaridan biri hisoblanadi. Bu usul maxsus maqsadli issiqlikka va olovga bardoshli to'qimachilik materiallarini olish va ularni modifikasiyalash uchun yangi keng imkoniyatlarni ochib beradi. Buning natijasida to'qimachilik materiallarini nafaqat fizik-mexanik xossalari yaxshilanadi, balki har xil moddalarning bir-biriga kimyoviy moyilligi va maxsus xossalari ham yaxshilanadi. Ma'lumki, organik moddalarni molekulalarida azot, galogenlar, fosfor, bor,
134
kremniyni mavjudligi ushbu moddalarni yonishini kamaytiradi. Shuning uchun, tabiiy va sintetik tolalar asosidagi tradision to'qimachilik materiallarni ustida yuqorida qayd etilgan element saqlagan monomerlarni payvand sopolimerlanishini amalga oshirish ularni olovga bardoshligini oshiradi.
Tarkibida oqsil makromolekulasi bo'lgan tabiiy tolalarni modifikasiyalash uchun zarur bo'lgan faol markazlarni paydo qilish uchun quyidagi reaksiya sxemasidan foydalaniladi:

1. 
   Faol markazni hosil bo’lishi:
   

R–NH-R_I + K₂S₂O₈ → R–N -R_I + KSO₄ + KHSO₄

2. 
   Inisirlash jarayoni va zanjirning o'sishi:
   

RR_IN + n CH₂CHCOOH → RR_IN–(CH₂CHCOOH)_n-1 -CH₂CHCOOH

3. 
   Zanjirning uzilishi:
   

RR_IN–(CH₂CHCOOH)_n-1-CH₂CHCOOH +
+RR_IN–(CH₂CHCOOH)_n-1–CH₂CHCOOH → RR_IN–(CH₂CHCOOH)_n-1-CH₂CHCOOH-CH₂CHCOOH-(CH₂CHCOOH)_n-1-NRR_I
RR_IN + KSO₄ → RR_IN - KSO₄

Bunday jarayonni olib borilishi plenka hosil qiluvchi va elastik konstruksion materiallarni olish imkoniyatlarini yaratadi.

Demak, kompozisiya tarkibida antipiren miqdorini oshishi mahsulotni olovga bardoshligini oshiradi. Ushbu bo'limning asosiy maqsadi: Issiqqa bardosh beruvchi va antipirenli xossaga ega bo'lgan monomerlarni polimerlanishini kinetik va termodinamik qonuniyatlarini ishlab chiqish, polimer kompozisiyalarini maxsus xossalarini hisobga olgan holda polimerlanish usulini amalga oshirish sohalari dolzarb amaliy muammo hisoblanadi, buning uchun quyidagi vazifalarni bajarish lozim:

135
-To'qimachilik materiallarini, modifikasiyalash uchun monomerlarni yong'in xavfsizligi xossalarini hisobga olgan holda tanlash;

-To'qimachilik materiallari ustida galogen- va azot saqlagan vinil monomerlarini payvand sopolimerlanishini o'tkazish va jarayonni asosiy qonuniyatlarini o'rnatish;
-To'qimachilik kompozisiyalarini tarkibini va payvand sopolimerlanishni optimal sharoitlarini aniqlash;
- Olingan kompozision to'qimachilik materiallarini fizik-kimyoviy va mexanik, issiqlikka va olovga bardoshlik xossalarini, olovni tarqalish tezligini aniqlash, materiallarni yonishini aniqlash, yonish jarayonida tutun hosilq?ilishini aniqlash, hamda spektroskopiya va differensial-termik analiz usullari bilan tekshirish.
Kimyoviy (poliakrilonitril va asetat) va tabiiy (paxta va jun) tolalar asosidagi to'qimachilik materiallari bo'yicha adabiyotlarni talqin ?ilish natijalari shuni ko'rsatdiki, ularni rivojlanish tendensiyasi asosan, yuqoridagi to'qimachilik materiallari assortimentini kengaytirish va ishlab chiqarilayotgan tolalarni sifatini yaxshilashni texnologik jarayonlarini takomillashtirish, hamda to'qimachilik materiallarini kimyoviy va fizik modifikasiyalash sohasidagi zamonaviy yutuqlarni qo'llashga qaratilgandir.
Ma'lumki, kimyoviy va tabiiy tolalar to'qimachilik materiallari, texnik va maishiy maqsaddagi buyumlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ammo, kimyoviy va tabiiy tolalarni qator afzalliklari bilan ular tez yonuvchan, yonish jarayonida zaxarli gazlarni chiqaruvchi va tutun hosil qiluvchi mahsulotlardir. Tolalarni yuqori olovga chidamliligini oshirishga erishish uchun maxsus olovga chidamli, yong'inni kamaytiruvchi tarkibda geteroatomlar bo'lgan moddalarini qo'llashdir.
Jumladan, epixlorgidrinni melamin bilan olingan oligomerlari yaxshi antipirenli xossalarga egadir. Bu antipirenni sintezi uch bosqichdan iborat bo'lib, uning birinchi bosqichida quyidagi ko'rinishga ega bo'lgan birikma hosil bo'ladi:

N N

136


www.ziyouz.com kutubxonasi

Cl-CH2-CH-CH2 +	H2N-C	C-NH2	→	Cl-CH2-CH-CH2-NH-C	C-NH2
O	N	N		OH N	N
		C NH2			CNH2

Ikkinchi bosqichda esa tarkibida gidrin guruhlari bo'lgan birikma hosil bo'lishi natijasida uch halqali siklni ochilishi va to'rtlamchi ammoniy guruhi bo'lgan oligomer birikmasi hosil bo'ladi:

N
+ Hal

Cl-CH₂-CH-CH₂ + Cl-CH₂-CH-CH₂-NH-C C-NH₂ →
O OH N N C
NH₂
CH₂Cl N

→ Cl-CH₂-CH-CH₂-O-CH-NH-C C-NH₂ OH N N
C NH₂


Uchinchi bosqichda esa melamin yoki hosil bo'lgan gidrin birikmalari epixlorgidrinni xlor metil guruhi bilan birikib quyidagi antipiren xossasiga ega bo'lgan oligomer birikmasini hosil qiladi:

R	R	R
NH2	NH2	NH2
СН2	СН2	СН2

-CH₂-CH-O- (-CH₂-CH-O-)_n -CH₂-CH-O-

N

137


www.ziyouz.com kutubxonasi
bu yerda R = -C C-NH-CH₂-CH-CH₂Cl
N N OH C
NH₂
N N
-C C-NH₂ yoki -C C-NH₂ N N N N
C C
NH-СН₂-СН-СН₂Сl NH₂

Shuni takidlab o'tish lozimki, xona haroratida epixlorgidrinni o'zaro reaksiyasi natijasida suvda eriydigan oligomer birikmasi hosil bo'ladi.

Kimyoviy va tabiiy tolalar asosidagi to'qimachilik materiallarini funksional xossalarini yo'qotmagan holda olovga bardoshligini ta'minlash, ko'p qirrali muammo ekanligi va ushbu ishlarni murakkabligidan kelib chiqib, materiallarni olovga bardoshligini nazorat qilish va ularni sifatini nazorat qilish ushbu bo'limning asosiy maqsadi bo'ladi, ya'ni ushbu loyihada samarali olovga bardosh har xil komponentlarni ta'sir mexanizmini ishlab chiqish, termo tahlilni ingibirlash jarayoni va to'qimachilik moddalarni yonishi, shuningdek yong'inga qarshi tura oladigan kompleks baholash usullari
ishlab chiqish hisoblanadi.
Kimyoviy va tabiiy tolalar asosidagi to'qimachilik materiallarini modifikasiyalash uchun samarali olovga qarshi moddalarni tanlash bo'yicha quyidagi vazifalarni bajarish lozim:

• 
  Materiallarni modifikasiyalash uchun antipiren kompozisiyalar tarkibini ishlab chiqish;
  
• 
  Ishlab chiqilgan antipiren kompozisiyalarni laboratoriya tekshiruvlaridan o'tkazish va ular tarkibini optimallash, hamda to'qimachilik materiallarini modifikasiyalash texnologiyasini ishlab chiqish;
  
• 
  Antipiren kompozisiyalari bilan modifikasiyalangan materiallarni olovga
  

138
bardosh berish, fizik-kimyoviy, termomexanik va teplofizik xossalarini namayon etish uchun ularni yonish jarayonida tutun hosil qilish koeffisientini aniqlash, olovni tarqalish tezligini aniqlash, materiallarni yonishini aniqlash, hamda termik analiz, termogravimetrik analiz, differensial-termik analiz usullarini qo'llash.
Olovdan himoyalangan qiyin yonuvchi polimerlarni yaratish
zamonaviy polimerlar fanining dolzarb muammosi bo'lib qolmoqda. Ma'lumki, sanoat va turar joy binolarida yonish bo'lganda asosan yonishni, yonuvchi materiallar va yonish jarayonidagi mahsulotlar tashkil qiladi.
Inson hayotini hamma javxalarida shunday muammolar mavjuddir. Tez yonish va yonish jarayonida hosil bo'ladigan zaharli moddalar inson hayotiga katta xavf tug'diradi.
Shuni ta'kidlab o'tish lozimki, ming afsuski oxirgi yillarda binolar, turar joylar, transportlarga ishlov berishda tez yonuvchi yoki yuqori haroratda zaharli moddalarni o'zidan chiqaruvchi polimer materiallari keng qo'llanilmoqda. Polimerlar orasida keng qo'llaniladigan material sellyulozadir, u yonish jarayonida o'zidan is gizini chiqaradi, demak sellyulozani asosiy kamchiligi uni yuqori yonuvchanligidir. Ushbu mavzuning asosiy maqsadi ham qiyin yonuvchi materiallarni ishlab chiqish uchun mikrokristall sellyulozadan foydalanishdir.
Buning uchun mikrokristall sellyuloza o'zining yonuvchanligini keskin kamaytirishi uchun uning olinish usuliga, zarrachani o'rtacha o'lchamiga va presslanish darajasiga bog'liqligi aniqlash uchun quyidagi vazifalarni bajarish lozim:
-Turli xil maydalangan darajadagi mikrokristall sellyulozani olishni laboratoriya sharoitda tekshirish;

• 
  Mikrokristall sellyulozani zichlik darajasini o'rganish va uni yonuvchanlik ko'rsatkichi, issiqlikni o'tkazishi va tutun hosil qilish xossalarini aniqlash;
  

-Mikrokristall sellyulozadan olovga bardosh plastinkalar olish texnologiyasini ishlab chiqish va ularni olovga bardosh xossalarini o'rganish;

• 
  Mikrokristall sellyulozadan ekologik toza olovga bardosh bera oladigan materiallarni va ular asosidagi kompozisiyani me'yoriy-texnik hujjatlar loyihasini
  

139
ishlab chiqish.

Shuni takidlab o'tish lozimki, antipirenli xossaga ega bo'lgan epixlorgidrinni dietilaminodifurilsilan, hamda melamin bilan o'z-o'zidan boradigan polimerlanish reaksiyalari orqali oligomer kompozisiyalari yaratildi va ularni kimyoviy toladan olinadigan poliakrilonitril va paxta asosidagi sellyuloza saqlagan matolarga ishlov berishda qo'llandi va ushbu materiallarni yonuvchanlik xossalari o'rganildi.