Polimerlarning makromolekulyar tuzilishi

POLIMERLARNING KRISTALL HOLATI
Polimerlar ustmolekulyar tuzilishining shartli ravishda amorf va amorf-kristall tuzilishlarga ajratilishi yuqorida ta’kidlangan edi. Ularning turli xil, jumladan, monokristall, lamella, sferolit, fibrilla kabi shakllari mavjuddir. Orientirlangan polimerlar tizimlari asosan fibrillyar ustmolekulyar tuzilishga ega bo‘ladi. Kristall holatda polimerlar uzoq tartibli tuzilishga ega bo‘ladi, ya’ni bir necha o‘nlab, yuzlab zvenolar bir xil geometrik holatda joylashib, o‘zaro bir xil kuchlar bilan ta’sirlashib ustmolekulyar tuzilish hosil qiladi. Kristall qismlarning o‘lchami polimerning kontur uzunligidan bir necha marta kichik va elementar zvenolar o‘lchamidan bir necha yuz yoki ming marta katta bo‘ladi. Shuning uchun ham bitta polimer molekulasi bir necha kristall yacheykalar tarkibida bo‘lishi mumkin. Kristall tuzilish ichida makromolekulyar zanjirlar konformatsiyasining o‘zgarishi cheklangan bo‘ladi.


^{5.1. Polimerlar kristallanishining umumiy shartlari}
Umuman olganda, polimerlar kristallanishi uchun kamida quyidagi shartlarning bajarilishi talab etiladi:
- birinchisi va asosiysi polimer regulyar tuzilishga, ya’ni zanjirdagi barcha zvenolar va yon qo‘shimcha birikmalar (atomlar, guruhlar) aniq bir tartibda joylashgan bo‘lishi kerak. Aynan ushbu joylashish tartibi uzoq tartibli ustmolekulyar tuzilishga olib keladi;
- ikkinchi muhim zaruriy shart makromolekulalararo ko‘ndalang bog‘lar hosil qilish uchun ular bir-biriga etarli darajada orientatsion zich joylashish imkoniyatiga ega bo‘lishi lozim. Makromolekulalar sharsimon shaklda bo‘lsa, ular osongina eng yuqori darajada zichlashib geksagonal joylashadi va o‘zaro bog‘lanish imkoniyati oltiga teng bo‘ladi. Yirik yon bog‘lar yoki tarmoqlar bo‘lsa, ularning kesimi kuchli asimmetrik bo‘ladi. Bunday makromolekulalarni zich joylashtirish ancha murakkab bo‘lib, kristallanishi qiyin amalga oshadi;
- uchinchisi, polimerlarning kristallanishi uchun o‘ziga xos talab bo‘lib, unga muvofiq makromolekula kristall yacheykasiga kirishi yoki bunday yacheykani hosil qilishi uchun ma’lum egiluvchanlikka ega bo‘lishi lozim. Egiluvchanligi nisbatan yuqori bo‘lgan polimerlar osongina kristallanadi. Egiluvchanlikning oshishiga issiqlik harakati, ionlashish, konformatsion o‘zgaruvchanlik kabi omilar kuchli ta’sir ko‘rsatadi. Bu ayniqsa, qattiq tuzilishga ega makromolekulalarni egiluvchan holatga o‘tkazib kristallanish jarayonini amalga oshirish muhim ahamiyatga ega bo‘ladi;
- to‘rtinchisi, makromolekulalararo bog‘larning hosil bo‘lishi uchun elementar zvenolarda tegishli va zaruriy atom yoki elementar guruhlar yetarli darajada mavjud bo‘lishi lozim. Bunday bo’lsa, makrmolekulalar orientirlanib jipslashganda kristall yacheyka va panjaralarni hosil qiladi.
Odatda, makromolekulalar to‘liq kristallanmaydi, chunki, ularni parallel tarzda orientatsiyalangan holatga o‘tkazish va regulyar qismlarini bir-biriga ideal holda zich joylashtirib kristallanish jarayonini olib borish nihoyatda murakkabdir. Shu tufayli polimerlar ustmolekulyar tuzilishining ma’lum bir qismi amorf (shaklsiz), ya’ni kristallanmagan holatda bo‘ladi.
^{POLIMERLARNING SUYUQ FAZALI TIZIMLARI}

Suyuq fazali tizimlar polimerlarning suyultmalari, eritmalari, aralashmalari, gellari, suyuq kristallari kabi holatlari ko’rinishida namoyon bo’ladi. Suyultma holatiga haroratni oshirish orqali erishiladi va haroratning ma’lum diapazonida mavjud bo‘lib turadi. Eritmalar, aralashmalar, gellar va suyuq kristallar erituvchilar yordamida hosil qilinadi va tizimlar kamida ikki komponentli bo‘ladi. Suyuq kristall holatiga issiqlik ta’sirida o‘tiladi va ular termotrop tizimlar ham deyiladi. Suyuq kristall holatga erituvchi yordamida o‘tilsa, bunday tizim liotrop deyiladi. Umuman olganda, polimerlarning qattiq fazadan (yoki holatdan) suyuq fazaga (yoki holatga) o‘tishi fizik jarayon hisoblanadi. Bunda polimer molekulalari orasida bog‘lar qattiy holatdagidan ancha kichik bo‘ladi, ammo polimer molekulalari qattiq fazadagidek bir biriga yaqin joylashgan bo‘la oladi. Bu fizik o‘tishlar polimer molekulalarining o‘zaro ta’sirlashishlari va molekulyar massalariga jiddiy bog‘liqdir. Ayniqsa, polimerlarning molekulalar massalarini quyi molekulyar massali birikmalarnikidan, jumladan, erituvchinikidan kamida ming martadan katta bo‘lishi, suyuq fazali tizimlarning hosil bo‘lishi va ularni o‘ziga xos jihatlarga ega bo‘lishiga olib keladi.