|
POLIMERLARNING MOLEKULALARARO REAKTSIYALARI. MESH ("TIKILGAN") TUZILMALARNING SHAKLLANISHI
|
| bet | 3/3 | | Sana | 27.02.2024 | | Hajmi | 50.57 Kb. | | #163254 |
Bog'liq 3.POLIMERLARNING MOLEKULALAR ARO REAKSIYALARI. UMUMIY NAQSHLAR adabiyatlar, TIL XAZINA, Xristianlik dininiń bayramları, ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА.. (2), Build Your API with Spring, LAB1 SQL, Pazandachilik ishlarida qo’llaniladigan jixozlar, tikuv asbob-uskunalari (1), PSIXOLOGIYA, Общая педагогика-fayllar.org, Amaliy matematika (2), 1-амалий, oOTN7yHd9cDpbT4Gzy5WO8q15U02UmfOpM2lfAFB, 793542, Menejmentda motivlashtirish 140-20 guruh talabasi murotjonova mu3.POLIMERLARNING MOLEKULALARARO REAKTSIYALARI. MESH ("TIKILGAN") TUZILMALARNING SHAKLLANISHI
Polimerlarning molekulalararo reaktsiyalari ham katta texnik ahamiyatga ega. Dastlabki polimerlarning xususiyatlaridagi o'zgarishlarning tabiati bo'yicha ular polimer-analogik transformatsiyalardan keskin farq qiladi. Ikkinchisida, biz ko'rganimizdek, makromolekulalardagi funktsional guruhlarning kimyoviy tabiati juda o'zgaradi, ammo makromolekulalarning o'zi polimerning mustaqil tarkibiy elementlari bo'lib qoladi. Polimer eritish qobiliyatini yo'qotmaydi, harorat ko'tarilganda yopishqoq suyuqlik holatiga o'tadi (agar u hali kimyoviy parchalanmasa). Boshqacha qilib aytganda, polimeralogik transformatsiyalardan keyin fizik-mexanik o'zgarishlarni individual makromolekulalar yoki ularning agregatlarining xatti-harakatlarini bilish asosida tavsiflash mumkin. Molekulalararo reaktsiyalar polimer makromolekulalarining xatti-harakatlarini tubdan o'zgartiradi. Ular turli xil makromolekulalarning funktsional guruhlarining bir-biri bilan kimyoviy o'zaro ta'sirida ham, past molekulyar og'irlikdagi moddalarning bir vaqtning o'zida ikki, uch yoki undan ortiq polimer makromolekulalari bilan o'zaro ta'sirida ham paydo bo'lishi mumkin. Natijada, asl makromolekulalar kimyoviy jihatdan bir-biriga bog'langan yoki o'zaro bog'langan bo'lib, polimerning yagona uch o'lchovli to'r tuzilishi hosil bo'ladi. Bunday holda, qoida tariqasida, polimerning kuchi va dinamik xususiyatlari keskin oshadi, eritish qobiliyati yo'qoladi. Makromolekula tushunchasi ham o'z ma'nosini yo'qotadi, chunki endi polimerning xususiyatlarini hosil bo'lgan to'r tuzilishi tugunlari orasidagi makromolekulalar segmentlarining xususiyatlari yordamida tavsiflash mumkin. Sxematik ravishda o'zaro bog'langan polimer hosil bo'lish reaktsiyasini quyidagicha ifodalash mumkin:
Asl makromolekulalar o'rtasida paydo bo'ladigan kimyoviy bog'lanishlar ko'ndalang deyiladi. Transvers bog'lanishlar hosil bo'lishida ishtirok etadigan makromolekulalarning bog'lanishlari, -tarmoq tugunlari. Ikkita qo'shni o'zaro bog'langan bog'lanishlar orasidagi bitta makromolekulaning qismlari to'r tugunlari yoki to'r zanjirlari orasidagi zanjir segmentlari deb ataladi. Sxemadan ko'rinib turibdiki, faqat bitta o'zaro bog'langan bog'lanish bilan chegaralangan makromolekulalarning uchlari ikkita o'zaro bog'langan bog'lanish bilan chegaralangan panjara ichidagi zanjir segmentlaridan farq qiladi. Birinchisi erkin uchlari deb ataladi. Meshga mexanik ta'sir ko'rsatganda, kuchlanish davr segmentlari o'rtasida taqsimlanadi va bo'sh uchlari yukni ko'tarmaydi va meshning faol bo'lmagan qismini tashkil qiladi.
O'zaro bog'langan polimerda "molekulyar massa" tushunchasi o'zaro bog'langan bog'lanishlar yoki to'r tugunlari orasidagi makromolekula segmentining molekulyar og'irligi miqdorini bildiradi. Agar makromolekulalarning o'zaro bog'lanishi statistik jihatdan davom etsa (masalan, makromolekulaning kimyoviy faol guruhlari bilan tasodifiy qonunga muvofiq reaksiyaga kirishadigan ionlashtiruvchi nurlanish yoki eruvchan past molekulyar og'irlikdagi birikmalarning polimerga ta'siri natijasida), segmentning o'rtacha molekulyar og'irligi ma'lum bir o'zaro bog'liqlik darajasi yoki ma'lum bir mash zichligi uchun doimiy qiymat deb qabul qilinadi. Polimerning boshlang'ich o'rtacha molekulyar og'irligini (mo) va o'zaro bog'lanishdan keyingi zanjir segmentining molekulyar og'irligini (MS) bilib, o'zaro bog'lanish indeksini (g) hisoblash mumkin, bu polimerning o'zaro bog'lanish darajasining o'ziga xos xususiyati: g \ u003d mo/MS, chunki u bitta asl polimer makromolekulasida o'zaro bog'langan bog'lanishlar sonini aniqlaydi. O'zaro bog'langan polimer hajmi birligidagi (Nc) zanjir segmentlari soni o'zaro bog'lanishlar sonining ikki baravariga (2u) yoki o'zaro bog'lanishlar soniga (u) polimer hajmi birligidagi asl makromolekulalar sonini olib tashlagan holda (b):
Nc = 2u-b.
Ammo har bir makromolekula o'zaro bog'langandan so'ng, panjara tuzilishiga ikkita bo'sh uchini (bi) kiritadi, ya'ni b1=2b. Shuning uchun, Nc = 2u-(b1/2). Optimal o'zaro bog'langan tuzilmalar uchun o'zaro bog'lanishlar soni asl makromolekulalar soniga nisbatan katta, ya'ni har bir makromolekulada ko'p sonli o'zaro bog'langan bog'lanishlar va Nc 3 (b1/2) mavjud. Keyin Nc = 2u, ya'ni, zanjirlar soni panjara tugunlari soniga teng. Tarmoq zanjirlari soni qancha ko'p bo'lsa, polimer shunchalik qattiq va qattiq bo'ladi, u shunchalik issiqlikka chidamli va odatda kuchli bo'ladi.
Keling, polimerlarning o'zaro bog'lanishiga olib keladigan kimyoviy reaktsiyalar misollarini ko'rib chiqaylik. O'zaro bog'langan tuzilmalarni hosil qilishning uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan jarayonlaridan biri bu fenolning formaldegid bilan uch o'lchovli kondensatsiyasi. Bu o'zaro bog'langan polimer polimerning o'zini polikondensatsiya reaktsiyasi orqali olish jarayonida hosil bo'ladigan reaktsiyaning namunasidir. Formaldegidning fenol (ishqoriy katalizator) bilan aralashmasida ortiqcha bo'lsa, avval chiziqli rezol molekulalari olinadi:
Keyinchalik qizdirilganda, bu molekulalar bir-biri bilan benzol yadrosining bug ' holatidagi metilol guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, o'zaro bog'langan fazoviy polimer (rezit) hosil qiladi.:
Termoset qatronlarini "davolash" ning bunday jarayoni qattiq, bardoshli, kimyoviy jihatdan chidamli polimerlarning paydo bo'lishiga olib keladi, ular lak qoplamalari, yopishtiruvchi moddalar shaklida, turli xil plomba moddalari bilan bitta tuzilmani hosil qilish uchun ishlatiladi va hokazo. epoksi qatronlarining qattiqlashishi xuddi shunday davom etadi:
Epoksi qatronlar fiberglas va boshqalar uchun yopishtiruvchi, bog'lovchi sifatida keng qo'llaniladi.
Birinchi misolda o'zaro bog'lanish reaktsiyasi polimer chiziqli molekulalarining funktsional guruhlarining o'zaro ta'siri tufayli sodir bo'lgan, ikkinchisida o'zaro bog'lanish uchun polimer chiziqli makromolekulalarining funktsional guruhlari bilan reaksiyaga kirishadigan ikkita funktsional guruhga ega past molekulyar og'irlikdagi modda ishlatilgan. Bunday misollar juda ko'p bo'lishi mumkin, ammo ularning mohiyati polimer molekulalari orasidagi reaktsiyalarning borishi va o'zaro bog'langan polimerning butun massasini bitta ulkan makromolekula deb hisoblash mumkin bo'lgan yagona to'r tuzilishining shakllanishiga kamayadi.
Makromolekulalarni o'zaro bog'lash jismoniy ta'sirlar orqali ham amalga oshirilishi mumkin, bu esa makromolekulalarda faol markazlar (radikallar yoki ionlar) hosil bo'lishiga olib keladi. Masalan, ultrabinafsha nurlar ta'sirida yoki to'yingan va to'yinmagan polimerlarga g nurlari ta'sirida makromolekulalar ichida erkin radikallar hosil bo'ladi. Ushbu radikallar bir-biri bilan yoki boshqa makromolekulalarning er-xotin bog'lanishlari bilan reaksiyaga kirishib, o'zaro bog'lanishlar paydo bo'lishiga va mesh tuzilishining shakllanishiga olib keladi. Ushbu reaktsiyalarning mexanizmi yuqorida muhokama qilingan kauchuklarning peroksidli vulkanizatsiyasi holatiga o'xshaydi.
O'zaro bog'langan polimerlar tarkibidagi ko'ndalang kimyoviy bog'lanishlarning kimyoviy tabiati, kontsentratsiyasi va tarqalishi ularning mexanik va kimyoviy xususiyatlariga, shuning uchun bunday polimerlardan tayyorlangan tegishli mahsulotlarning chidamliligi va ishonchliligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Elastomerlar misolidan foydalanib, sovet olimi B. A. gumkin maktabining asarlarida vulkanizatsiya naqshlari va o'zaro bog'langan kauchuklarning xususiyatlari bilan bog'liq tuzilmalari o'rganilgan. Mesh polimerlarining tarkibi va tuzilishining ularning xususiyatlariga ta'sirini batafsil ko'rib chiqish polimerlar kimyosi va fizikasining nisbatan yangi va tez rivojlanayotgan sohasi bo'lib, ushbu qo'llanmadan tashqariga chiqadi. Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, deyarli barcha turdagi polimerlarni o'zaro bog'lash mumkin (polietilen va kauchuklarning radiatsiyaviy o'zaro bog'lanishi, poliuretanlarda to'r hosil bo'lishi, terining terisi va boshqalar), ammo o'zaro bog'langan polimerlarning xususiyatlari hali etarlicha o'rganilmagan, ayniqsa tolalar va plyonka hosil qiluvchi polimerlar.
|
| |
