Polimerlarning amorf holati

Amorf polimer qovushoq-oquvchanligi

bet	3/4
Sana	13.12.2020
Hajmi	1.95 Mb.
	#165794

1 2 3 4

Bog'liq
Kurs ishi qo'llanma

4.3. Amorf polimer qovushoq-oquvchanligi

^{Qovushoq-oquvchanlik holatida polimerlar tashqi kuchlar ta’sirida qaytmas deformatsion o‘zgarishlar namoyon qiladi. Shu bilan bir qatorda qovushoq oqimda hamma vaqt qaytar deformatsiyalar ruy beradi va buni}^ng^{vujudga kelishiga asosiy sabab oqish jarayonida makromolekulalarning konformatsion o‘zgarishlarini muvozanatli holatidan og‘ishidir. Masalan, polimerni}^ng^{qovushoq-oquvchanlik holatida doimiy kuchlanish ta’sir etayotgan bo‘lsa, dastlab uning deformatsiyalanish tezligi nobarqaror, keyin esa deformatsiya vaqtga bog‘liq bo‘lmay qoladi (4.3.1-rasm).}

4.3.1-rasm. Doimiy kuchlanish ta’siri ostida qovushoq-oquvchanlik holatdagi polimerning deformatsiyasini (e) vaqtga (t) bog‘liqlik grafigi:

а – yuqori elastik deformatsiya;

в – qaytmas deformatsiya

^{Barqarorlikka erishish yuqori elastik deformatsiya rivojlanishini relaksatsion jarayoni tugaganligini anglatadi. Deformatsiyani}^ng^{keyingi bosqichda rivojlanishi faqat qovushoq-oquvchanlik bilan bog‘liq bo‘ladi. Polimerlarni qovushoq-oquvchanlik holatida eng muhim tavsiflari ularni siljishdagi xususiyatlaridir. Oddiy siljishda qovushoq oqim tezligi (tezlik grdienti)}^g^{va siljish kuchlanishi}^^{orasidagi bog‘lanish Nyuton qonuni}^⁼^hg^{bo‘yicha aniqlanadi, bunda}^h^{- proporsionallik koeffitsienti bo‘lib,}^qovushoqlik^{deyiladi. Doimiy haroratda qovushoqlik deformatsiyalanish rejimiga bog‘liq bo‘lmasligi mumkin. Bu sharoitni qoniqtiruvchi oqim rejimlarini namoyon qiluvchi tizimlar ichida Nyuton suyuqliklari ham bo‘lib, ular asosan quyi molekulyar birikmalardir. Bunday tizimlarda issiqlik harakati tufayli uzluksiz ravishda qayta tiklanish shunchalik tez amalga oshadiki, tashqi kuchlar}^y^{etarli darajada o‘zgarishlarga sodir bo‘lishiga ta’sir qilishga ulgurmaydi. Ammo, issiqlik harakati suyuqlikning strukturasini}^ng^{o‘zgarishiga siljish maydonichalik ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Bunda kuchlanishni siljish tezligiga nisbati}^{effektiv qovushoqlik}^{bo‘lib, u deformatsiyalanish rejimiga bog‘liq bo‘ladi. Bunday deformatsion rejimlarda qovushoqlikni}^ng^{siljish kuchlanishi va siljish tezligiga bog‘liqligi}^{qovushoqlik anomaliyasi}^deyiladi.

^{Polimerlarning oqish tezligini (}^g^{) kuchlanishga (}^^{) bog‘liqligi o‘lchash polimer tizim uchun qovushoqlik anomaliya effekti tavsifli ekanligini ko‘rsatadi, ya’ni bunda kuchlanish ortib borishi bilan qovushoqlikni egri chiziqli tarzda kamayishi amalga oshadi (4.3.2-rasm). Deformatsiya tezligini kichik miqdorlarida polimerning qovushoqligi asimptotik tarzda cheklanma miqdoriga yaqinlashadi va}^{eng katta (boshlang‘ich) nyuton qovushoqligi}⁽^^o^{) deyiladi.}

⁴.3.2-rasm. Polimerning qovushiqligini (lgh) siljish kuchlanishiga (lg) bog‘liqlik grafigi

^{Qovushoqlikni anomaliya effekti deformatsiyalanish jarayonida ruy beradigan kompleks strukturaviy o‘zgarishlar bilan bog‘liqdir. Bu kabi deformatsion o‘zgarishlarga, avvalom bor, makromolekulalararo bog‘lar asosida shakllangan fazoviy to‘rsimon tuzilishni parchalanishi kiradi.}

^{Polimerlarning qovushiqligi haroratga kuchli bog‘liq bo‘ladi. Yuqori haroratlarda, ya’ni polimerning shishalanish haroratidan ancha yuqorida qovushoqlikni haroratga bog‘liqligi eksponensial qonun bo‘yicha va jarayon qovushoq oqimning faollik energiyasi bilan tavsiflanadi.}

^{Polimerning molekulyar massasi oshishi bilan, ya’ni ma’lum bir kritik molekulyar massaga erishilganda qovushoq oqimning faollik energiyasi molekulyar massadan bog‘liq bo‘lmay qolish hollari kuzatiladi. Bu hol oqimda makromolekulaning harakatlari alohida olingan qismlarining diffuziyasi tufayli ruy beradi. Bunda chiziqli polimerning qovushoq oqim faollik energiyasi elementar zvenolarning kimyoviy tuzilishiga bog‘liq bo‘ladi va zanjirning qattiqligi oshgan sayin faollik energiyasi ham oshadi.}

^{Nazariy hisoblashlar va eksperimental natijalar asosida olib borilgan tahlillar polimerlarning qovushoqligini molekulyar massaga bog‘iqligi ikki qismdan iborat bo‘lishi ko‘rsatgan. Molekulyar massasi kichik bo‘lgan polimerlar uchun}^h^~^M^{shart bajariladi. Ammo molekulyar massaning oshishi ma’lum kritik miqdordan oshganda, molekulyar massa uzluksiz tarzda qovushoqlikka ta’sir etadi. Bu sohada quyidagi shart bajariladi:}^h^~^M3,5.^{Zanjir uzunligi qancha katta bo‘lsa, shunchalik ko‘p molekulalararo siljish bo‘yicha o‘zaro muvofiqlashishi talab etiladi.}

Polimerlarning shishalanishi, xuddi quyi molekulyar moddalardagidek zvenolarni o‘zaro ta’sirlashish energiyasi (ichki- va molekulalararo) va issiqlik harakati energiyasi orasidagi munosabatga bog‘liqdir. Tizimda haroratning pasayishi bilan issiqlik harakati energiyasi (kT) ham kamayib boradi va ma’lum bir miqdorgacha kamayganda ichki va molekulalararo ta’sirlashishlarni yengib o‘tishga yetarli bo‘lmay qoladi. Bunday hol shishalanish holatiga tavsiflidir.

^{Download 1.95 Mb.
Do'stlaringiz bilan baham:}

1 2 3 4