Polimerlarning makromolekulyar tuzilishi

def
)
..
quyidagi tenglama bilan ifodanaladi: 
U
def
≈ (2/r
6
) μ
2

(1.1.3) 
bu yerda 

 - qutbsiz molekulani qutblanishi. 
Energiyasi U
or. 
dan
ancha katta, ammo kovalent bog„lanish energiyasidan 
deyarli bir tartibga kichik bo„lgan vodorod atomi hisobiga amalga oshadigan 
ta‟sirlashish bo„lib, unda energiyasi U
vod
= 3 † 30 kj/mol diapazonida bo„lgan 
vodorod bog„lar hosil bo„ladi. Quyidagi chizmada vodorod bog„i H va O o„rtasida 

---

nuqtalar orqali ifodalangan: 
Odatda vodorod bog„larni ON, COON, NHCO guruhlar hosil qiladi. Agar 
molekulada ionlashadigan guruhlar bo„lsa, ular orasida ion ta‟sirlashishlar 
hisobiga tortishish va itarishish kuchlari namoyon bo„ladi. Uning energiyasi 
atomlar orasidagi masofaga teskari proporsioanal bo„lib, ta‟sir etish masofasi 
vodorod energiyasinikidan ancha katta bo„ladi. 
Umuman olganda polimerlarda vandervaals (dispersion, deformatsion, 
orientatsion) va ion ta‟sirlashishlar, vodorod bog„lari kuchsiz ta‟sirlashishlar va 
bog„lar deb e‟tirof etiladi. Polimerlarda katta energiyali kuchli bog„lar bu zanjir 
elementlarini kimyoviy birikib hosil qilgan kovalent (250 † 300 kJ/mol) bog„lari 
hisoblanadi. Agar polimer tizimga tashqi fizik (issiqlik, mexanik, nurlanish) 
faktorlar, shuningdek, turli erituvchilar, ayniqsa, kislotalar, ishqorlar va tuzli 
eritmalar ta‟sir etsa dastlab kuchsiz ta‟sirlashishlar va bog„lar uziladi, so„ngra 
kuchli kimyoviy bog„lar parchalanadi. Odatda kimyoviy bog„larni uzilishi, ya‟ni 
polimerlarni parchalanishi 300 
o
C dan yuqori haroratlarda hamda kuchli kislotali 
va ishqorli muhitlarda ro‟y beradi.
Ammo, teskari jarayon, ya‟ni elementlarni kimyoviy birikishi – polimer 
sintezi nisbatan past haroratlarda reaksion muhitlarda amalga oshadi. Masalan, 
tabiiy polimerlar organizm haroratida sintez bo„ladi, vaholanki organizmdagi 
harorat atrof muhit haroratidan unchalik katta farq qilmaydi. Umuman olganda 
polimerlar, ya‟ni yuqori molekulyar birikmalar hosil bo„lishi polimerlanish va 
polikondensatsiya reaksiyalari bo„yicha kimyoviy va tabiiy sintezlar orqali amalga 
oshadi. Sintez qilingan polimerlarni molekulyar tuzilishini o„zgartirish uchun esa 
turli xil kimyoviy va fizikaviy modifikatsiya usullaridan foydalaniladi.
 
1.2. Polimerlanish va uning turlari 

---

Elementar zvenolarning uchlarida reaksion faol markazlar bo„lib, ular orqali 
birikish reaksiyasi - sintez amalga oshadi. Shu faol markazlarning tabiatiga 
(radikal yoki ion) bog„liq holda polimerlanish radikalli yoki ionli deb farqlanadi. 
a) Radikal polimerlanish hamma vaqt zanjirli mexanizm bo„yicha amalga 
oshadi. Bunda faol markazlar funksiyasini erkin radikallar bajaradi. Radikal 
polimerlanishni amalga oshiradigan eng taniqli monomerlar guruhiga etilen, 
vinilxlorid, akrilonitril, metakrilat, stirol, butadien kabilar kiradi. Radikal 
polimerlanish jarayoni bir nechta elementar kimyoviy bosqichlarni o„z ichiga 
oladi: initsirlash, zanjir o„sishi, zanjir uzilishi va zanjir uzatilishi. 
Initsirlash reaksiya muhitida reaksion zanjirlarni boshlovchi erkin radikallarni 
yaratish jarayonidir. Bunday jarayonni amalga oshiradigan moddalar initsiator 
deyiladi. Masalan, oksidlovchi-qaytaruvchi (tiklanuvchi) tizimlar initsiator bo„la 
oladi. Shuningdek, radikal polimerlanishda yorug„lik kvantini yutish orqali 
fotokimyoviy initsirlash va yuqori energetik nurlanish (

-nurlar, 

-zarrachalar, 
neytronlar, elektronlar va sh.k.) orqali radiatsion-kimyoviy initsirlash qo„llanadi. 
Zanjir o„sishi initsirlash natijasida hosil bo„lgan erkin radikallarga 
monomerlarni birikish jarayonidir. Bu jarayon zanjir o„sishi tezligi doimiysi (k) va 
faollik energiyasi (E
a
) kabi parametrlarga bog„liq. Odatda E
a
= 12 – 40 kJ/mol.
Zanjir uzilishi zanjirlarni kinetik va material cheklanish reaksiyasi bo„lib, bu 
jarayon tizimda faol markazlarni yo„qolishiga yoki ular o„rniga etarlicha faol 
bo„lmagan monomerlar paydo bo„lishiga, zanjirlarni o„sishini to„xtashiga olib 
keladi. Natijada turli molekulyar massali zanjirlar hosil bo„ladi va 
polimolekulyarlik, ya‟ni polidisperslik yuqori bo„lishi kuzatiladi. Bunda zanjir 
uzilish faollik energiyasi E
a
 = 6 kJ/mol dan oshmaydi. Zanjirlar uzilishini amalga 
oshirish, ya‟ni radikallar bilan ta‟sirlashib reaksiyani to„xtatish uchun ingibitor 
moddalar ham qo„llanadi.
Zanjir uzatish reaksiyasida biror bir tanlangan zanjir uzatish molekulasi bilan 
o„sadigan radikal atomi uziladi, natijada yangi radikal hosil bo„ladi va zanjir 
o„sishining kinetik reaksiyasi davom etadi.
Polimerlanish darajasi (R) sintez qilingan polimer uchun kinetik tadqiqotlar 

---

natijalari asosida hisoblanadi. Uning miqdori R = s/Z, ya‟ni polimerlanish davrida 
polimer molekulasi tarkibiga kirgan monomerlar sonini (s) hosil bo„lgan 
molekulyar zanjirlar soniga (Z) nisbatiga teng. Shuningdek, R miqdori bevosita 
polimerlanish paytida aniqlashini mumkin. Buning uchun zanjir o„sish tezligi (v
p
), 
zanjirni bimolekulyar uzilish tezligi (v
o
) hamda monomer va erituvchiga zanjir 
uzatish tezligi yig„indisi (v
uzat
) aniqlanadi va R= v
p 
/(v
o
+ 

v
uzat
) formula 
yordamida R miqdori hisoblanadi. 
b) Ionli polimerlanish kinetik qonuniyatlari va mexanizmlari murakkab bo„lib, 
unda oraliq faol markazlar turli shakllarda bo„lishi mumkin: erkin ionlar, ion 
juftligi, polyarizatsion komplekslar va sh.k. Zanjirli ion polimerlanish ikki tipga 
bo„linadi: kationli va anionli.
Kationli polimerlanish jarayonida o„sayotgan zanjirning reaksion qobiliyatli 
uchi musbat zaryadlangan bo„ladi: 
~ M
n
+
 + M → ~ M
n
+
+ 1 
Anionli polimerlanish jarayonida o„sayotgan zanjirning reaksion qobiliyatli 
uchi manfiy zaryadlangan bo„ladi: 
~ M
n
- 
+ M → ~ M
n
- 
+ 1 
c) Steroregulyarlik. Polimer zanjirida monomer zvenolar turli xil fazoviy 
konfiguratsion shaklga ega bo„ladi. Konfiguratsiya tushunchasi atomlarni 
zanjirdagi geometrik joylashishini anglatadi va uni faqat kimyoviy bog„larni uzish 
yoki qayta tiklash orqali o„zgartirish mumkin. Turli xil ketma-ketlikda birikish 
imkoniyatidan monomer zvenolarining faqat bir xil konfiguratsiyasi takrorlansa 
yoki bir necha konfiguratsiyalar ma‟lum bir qonuniyat asosida takrorlansa 
polimerlanish stero o„ziga xoslik deyiladi va polimer steroregulyar deb yuritiladi. 
Radikal va ion polimerlanishda steroregulyarlik holati kuzatiladi.
Polimerlanishda monomer zvenolar “boshga bosh” yoki “boshga dum” 
holatlarida birikishi mumkin. Bunday monomerlar tartiblanishiga ega polimyerda 
atomlar psevdoasimmetrik joylashgan bo„ladi. Makromolekulada psevdo-
asimmetrik atomlar konfiguratsiyasi bir xil bo„lsa, zanjir izotaktik (a), agarda 

---

psevdosimmetrik atomlar konfiguratsiyasi qarama - qarshi bo„lsa va qat‟ian ketma-
ket kelsa, bunday zanjirlar sindotaktik (b) deyiladi. Psevdoasimmetrik atomlarni 
tasoddifiy ketma-ketlikdagi konfiguratsiyasi mavjud makromolekulalar ataktik (с) 
deb ataladi.