Polimerlarning tuzilishi

A	5,1234	0,6987
(1…12)
B	5,2345	0,7123	(1…12)
C	5,3456	0,7054	(1…12)

2. 
   PE zichligini bilib, uning kristallanish darajasini hisoblang formula:
   

(1.3)
Bu erda ρ – o'rganilayotgan polimerning zichligi; ρ_а va ρ_к – amorf va kristalli holatlarda joylashgan bir xil polimer uchun zichlik. Kristalli polietilenning zichligi 1,0 g/sm3, amorf polietilenning zichligi 0,85 g/sm3.


Vazifa. Laboratoriya ishi uchun berilgan polietilenning zichligini aniqlang va kristallanish darajasini hisoblang.

2. 
   POLIMERLARNING FAZAVIY VA FIZIK HOLATLARI
   

Nazariy qism
Polimerlarning fazaviy holatlari
Polimerlar ikki fazali holatda bo'lishi mumkin: kristalli va suyuq. Kristalli faza holati atomlar yoki molekulalarning joylashishida uch o'lchovli uzoq tartib mavjudligi bilan tavsiflanadi. Uzoq tartib-bu molekulalarning o'lchamidan yuzlab va minglab marta kattaroq masofalarda kuzatiladigan tartib.
Suyuq yoki amorf faza holati kristall panjara yo'qligi bilan tavsiflanadi. Amorf holatda qisqa tartib kuzatiladi, ya'ni makromolekulyar zanjirlar va birliklarning o'lchamlari bilan mos keladigan masofalarda kuzatiladigan tartib. Suyuq faza holatida: polimer eritmalari va polimer ko'zoynaklar.
Eritmadan kristall holatga o'tish kristallanish deb ataladi. Teskari o'tish-eritish orqali. Erish va kristallanish birinchi turdagi fazaviy o'tishlardir. Ushbu o'tishlar ma'lum miqdordagi issiqlikni yutish yoki chiqarish bilan birga keladi va doimiy haroratda sodir bo'ladi.
Eritmadan polimer oynalarga o'tish shisha deb ataladi. Shishada yangi faza hosil bo'lmaydi. Shisha o'tish ikkinchi turdagi fazali o'tish deb ataladi. Bunday o'tishlar bilan issiqlik cho'kmaydi yoki chiqmaydi. Ushbu o'tishlar hajm va entropiyaning doimiyligi, ammo issiqlik sig'imining keskin o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Shuning uchun birinchi turdagi fazali o'tish haroratini ikkinchi turdagi fazali o'tish haroratiga qaraganda eksperimental ravishda aniqlash osonroq.
Amorf polimerlarning fizik holatlari
Amorf chiziqli polimerlar haroratga qarab uchta fizik holatda bo'lishi mumkin: shisha, yuqori elastik va viskotek, bir-biridan bir qator xususiyatlarda farq qiladi
1. Shishasimon holat muvozanat holatiga yaqin zanjirni tashkil etuvchi atomlarning tebranish harakati mavjudligi bilan tavsiflanadi. Bir butun sifatida birliklarning tebranish harakati va zanjirning harakati yo'q. Agar ish haroratida polimer shishasimon holatda bo'lsa, u qattiq, ba'zan qattiq shaffof bo'ladi. Misol, polistirol, polimetil metakrilat.
2. Yuqori elastik holatda polimer kichik yuklar ta'sirida yuzaga keladigan juda katta qaytariladigan deformatsiyalarga qodir. Agar ish haroratida polimer yuqori elastik holatda bo'lsa, u moslashuvchan, elastik, deformatsiyalanadi. Pri-mer, kauchuklar.
3. Yopishqoq holatda makromolekulalarning qadoqlash zichligi suyuqliklarga o'xshaydi. Yopishqoq holatdagi polimerlarda mexanik kuchlar ta'siri ostida makromolekulalarning bir-biriga nisbatan qaytarilmas harakati sodir bo'ladi. Ushbu hodisa oqim deb ataladi.
Polimerlarning bir jismoniy holatdan ikkinchisiga o'tishi termomekanik tahlil yordamida aniqlanadi, unda polimerlar deformatsiyasining haroratga bog'liqligi o'rganiladi.
Polimerlarning bir fizik yoki faza holatidan o'tish
yana biri ma'lum bir harorat oralig'ida sodir bo'ladi, ularning o'rtacha qiymatlari shisha o'tish, eritish, kristallanish, oqim harorati deb ataladi.

Shakl. 1. Amorf polimerning termomekanik egri chizig'i.

1. Shisha o'tish harorati (Tc) – sovutish paytida polimer yuqori elastik yoki yopishqoq holatdan shisha holatiga o'tadigan harorat. Ts ostida makromolekulalarning bir-biriga nisbatan harakati to'xtaydi va makromolekulalarning birliklarining harakatchanligi yo'qoladi.
2. Erish nuqtasi (tpl)-amorf kristalli polimerning kristalli mintaqalari eriydigan harorat. Tpl ustida polimer o'zini juda yopishqoq suyuqlik kabi tutadi.
3. Oqim harorati (TT) – bu yopishqoq oqim boshlanadigan harorat, ya'ni.polimer makromolekulalarining o'zaro harakati. Kristalli polimerlar uchun oqim erish nuqtasidan yuqori haroratda boshlanadi.
Ushbu barcha harorat o'tishlari faqat termoplastiklarga xosdir bunday o'tish nuqtalarining reaktoplastlari yo'q.
Shisha o'tish, eritish, oqim haroratini bilish quyidagilar uchun zarurdir
polimerlarni qayta ishlash va ulardan foydalanish shartlarini to'g'ri tanlash.
Polimerlarning shisha o'tish haroratiga ta'sir qiluvchi omillar
1. Kimyoviy tuzilishning shisha o'tish haroratiga ta'siri:
- polimer zanjirining moslashuvchanligi. Moslashuvchanlik qanchalik yuqori bo'lsa, shisha o'tish harorati shunchalik past bo'ladi;
- qutb guruhlarining joylashishi. Kamdan kam joylashgan qutbli guruhlar molekulalararo o'zaro ta'sirni kuchaytiradi va shisha o'tish haroratini oshiradi.
- qutb guruhlari soni. Polar guruhlar sonining ko'payishi shisha o'tish haroratining oshishiga olib keladi;
- katta (hajmi bo'yicha) o'rinbosarlar makromolekulyar zanjirlarning moslashuvchanligini pasaytiradi va shisha o'tish haroratini oshiradi.
- zanjirlarning kuchli dallanishi sterik qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi va
shisha o'tish haroratini oshiradi.
2. Polimerning molekulyar og'irligi oshishi bilan shisha o'tish harorati ko'tarilib, taxminan doimiy qiymatga etadi.
Polimerlarning erish nuqtasiga ta'sir qiluvchi omillar
1. Kimyoviy tuzilishning erish nuqtasiga ta'siri:
- polimer zanjirining moslashuvchanligi. Moslashuvchanlik qanchalik yuqori bo'lsa, erish nuqtasi shunchalik past bo'ladi;
- yon o'rinbosarlarning turi va o'lchamlari. O'rinbosar qanchalik katta bo'lsa, shuncha katta bo'ladi yuqori erish nuqtasi;
- qutbli guruhlarning mavjudligi. Polar guruhlar molekulalararo o'zaro ta'sirni kuchaytiradi va erish haroratining oshishiga olib keladi;
- polimer zanjirlarining konfiguratsiya izomeriyasi. Odatda, trans izomerlari cis izomerlariga qaraganda yuqori erish nuqtasiga ega;
- zanjirlarning dallanishi erish nuqtasining pasayishiga olib keladi.
2. Erish nuqtasi molekulyar massaning o'sishi bilan ortadi,
taxminan doimiy qiymatga erishish.
Erish va shisha o'tish nuqtalariga ta'sir qiluvchi omillarning o'xshashligi ularning Tc/tpl ~2/3 o'zaro bog'liqligiga olib keldi.