logo

POLIMERLARNING KRISTALL HOLATI

Yuklangan vaqt:

23.11.2024

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

6262 KB
 
POLIMERLARNING KRISTALL HOLATI
Molekulasi  chiziqsimon  tuzilishga  ega  bo’lgan  polimerlar  kristall 
polimerlardir .  Masalan, polietilen,   polietilentereftalat- C	H	2 - C	H	2 - C	H	2 - C	H	2 - C	H	
- C	H	2 - C	H	2 - O	 - C	- C	 - O	 - C	H	2 - C	H	2 - O	 - C	- C	 - O	 -	
O	O	O	O
Maqomolekula  tuzilishining  chiziqsimonlikdan  ozgina 
buzilishi,  masalan,  polietilen  zanjirining  q isman  tarmoqlanishi, 
polimerning  kristallanishini  birmuncha  chegaralab  qo’yadi.  Yon 
gruppalar  tobora  ko’p  tarmoqlangani  sari  polimerning 
kristallanish  qobiliyati  sekin-asta  kamayadi,  va,  nihoyat,  bu 
qobiliyat yo’qoladi .    
O’rinbosarlari  tartibsiz  takrorlanuvchi  sopolimer  yoki  polimer 
molekulalari  ham  deyarli  kristallanmaydi.  Bunga  quyidagi 
tuzilishga ega bo’lgan polivinilasetat misol bo’la oladi:O	
... - C	H	2 - C	H	 - C	H	2 - C	H	 - C	H	2 - C	H	 - ...	
C	H	3	
C	 =	 O	
O
C	H	3	
C	 =	 O	
O
C	H	3	
C	 =	 O
Lekin shuni ham qayd qilish kerakki,  etilen bilan vinil spirtning etilen 
bilan  tetraftoretilenning,  etilen  bilan  uglerod    ( VI )   -  oksidning 
sopolimerlari  molekulalarining  tartibsiz  tuzilganligiga  qaramay, 
kri stallana  oladi  —ON,  —F,  —S,  =  O  kabi  o’rinbosarlarning  hajmi 
kichik bo’lganligidan    kristallanishga xalaqit bermaydi.  
T
sh   dan  pastda  makromolekula  h arakatchanligi  juda  oz 
bo’lganligi  uchun  polimerlar  kr istallanmaydi.  Kristallanish 
temperaturasining  eng  yuqo ri  chegarasi  polimer  kr istallarining 
suyu q lanish  temperaturasi  h isoblanadi.  Kristallanish 
temperaturasi shishalanish va suyuqlanish temperaturalari orasida 
b o’ lib,  kristallanish  tezligi  odatda  maksimumdan  o’ tadi,  chunki 
shishalanish  temperaturasi  atrofida  makromolekula 
xarakatchanligi  e ht imoli,  suyuqlanish  temperaturasi  ya q inida  esa 
kr istallanish markazi  ho sil b o’ lishi e h timoli juda oz.
Turli polimerlarning  kr istallanish tezligi odatda keng intervalda 
o’ zgaradi  va  makromolekula  zanjirining  simmetriya  darajasi  yon 
o’ rinbosarlarning  bor  -  y o’ kligi  va  makromolekula egiluvchanligi 
kabi  q ator faktorlarga bo g’ liq  b o’ ladi.  
Oliy  simmetriya  va  egiluvchanlikka  ega  bo’lganligidan  polietilen 
molekulasi  suyuq  h olatdan  kr istallga  aylanayotganda  uning 
kr istalla nishi sovish tezligiga bog’liq  bo’lmaydi va hatto 
polietilen  yupqa  parda  shaklida  suyuq  havo  bilan  juda  tez 
sovitilganda ham to’la amorf holatida olinmaydi  
KR ISTALL POLIMERLARNING STRUKTURASI
Kristall  polimerlar  rentgenogrammasida  aniq  difraksion 
krism  bilan  bir  q atorda  amorf  moddalar  uchun  xos  bo’lgan 
diffuziyalangan  kris m  h am  bo’ladi.  Kristall  polimerlarning 
bunday  murakkab  t u zili щ ga  ega  ekanligi  bosh q a  faktlar  bilan 
ham  isbotlangan.  Kristall  polimerlarning  zichligi  kristall  va 
amorf moddalar zichligining  o’ rtacha  q iymati bilan ifodalanadi, 
ularning  infra q izil  spektrlarida  kristall  va  amorf  h olatlar  uchun 
xarakterli bo’lgan ikki xil chiziq bo’ladi.
Chizi q simon  polimerlar  rentgenogrammasini  o’ rganish 
asosida  makromolekulada  kristall  kris mlarning  kamligi 
ani q langan,  ya’ni  molekula  butunligicha  kr istallanmaydi,  balki 
molekulaning  fa q at  ma’lum  kris migina  kr istallangan  bo’ladi.   
Quyidagi  ra s mda  polimerning  bunday  strukturasi  sxematik 
tarzda  k o’ rsatilgan.  Bir-biriga  parallel  joylashgan 
molekulalarda bir necha kristall  kris mlar bo’ladi.     Kristall  polimerlar  suyuqlanishida  xarakterli  xususiyatlar  yuzaga 
keladi.  Quyi  molekulali  kristall  moddalar  aniq  temperaturada 
suyuqlansa,  polimerlar  temperaturalar  oralig’ida  suyuqlanadi. 
Chiziqsimon  yuqori  molekulyar  birikmalarning  aniq  temperaturada 
suyuqlanmasligi  polimerlarning  katta-kichek  molekulalardan  iborat 
ekanligidadir,  lekin  bu  —  suyuqlanish  temperaturasi  intervali 
polidisperslikka   bog’liq  degan  gap emas.  Polimerning  suyuqlanish 
temperaturasi  intervali  kristall  va  amorf  faza  nisbati  o’zgarishiga 
bog’liq.  SUYUQ KRISTAL POLIMERLAR      Polimer parametrlari
•
Kimyoviy tuzilishi
•
Kimyoviy tarkibi va tarqalishi
•
Tartib uzunligi va taqsimoti
•
Molekulyar og'irlik va tarqalish
•
Zanjir izomeriyasi
•
Morfologiya
•
Topologiya
•
Qo'shimchalar
•
Narxi Ierarxik tola morfologiyasi
“ skin”
“ core”
macrofibril   (~1  µ m diameter)
microfibril   (50 nm) Katlangan zanjirli kristall odat
polymer melt
kristallanish Polietilen Polyethylene Fiber Drawing
semicrystalline
     lamellae microfibril Mechanical Properties
crystallineamorphous 6 GPa
320 GPamicrofibril Mezogenlar (suyuq kristallar) Kristal va izotrop suyuqlik
Long-range order
   - orientational
   - translational Polifenillar Kristal, mezofaza, izotrop Nematic  LC
Long-range order
   - orientational Polyphenyls N   versus   S
AN
S	A	
n n	
(a)nem	atic	(N	)	
(b)sm	ectic-A	(S	A)	
director	
(c)sm	ectic-C	(S	C)	
N, S
A , S
C Typical Calamitic Mesogen
n = 6 Mesogens Calamitic  vs.  Discotic Nematics Polymer Liquid Crystals PLCs Thermodynamics

POLIMERLARNING KRISTALL HOLATI Molekulasi chiziqsimon tuzilishga ega bo’lgan polimerlar kristall polimerlardir . Masalan, polietilen, polietilentereftalat- C H 2 - C H 2 - C H 2 - C H 2 - C H - C H 2 - C H 2 - O - C - C - O - C H 2 - C H 2 - O - C - C - O - O O O O Maqomolekula tuzilishining chiziqsimonlikdan ozgina buzilishi, masalan, polietilen zanjirining q isman tarmoqlanishi, polimerning kristallanishini birmuncha chegaralab qo’yadi. Yon gruppalar tobora ko’p tarmoqlangani sari polimerning kristallanish qobiliyati sekin-asta kamayadi, va, nihoyat, bu qobiliyat yo’qoladi .

O’rinbosarlari tartibsiz takrorlanuvchi sopolimer yoki polimer molekulalari ham deyarli kristallanmaydi. Bunga quyidagi tuzilishga ega bo’lgan polivinilasetat misol bo’la oladi:O ... - C H 2 - C H - C H 2 - C H - C H 2 - C H - ... C H 3 C = O O C H 3 C = O O C H 3 C = O Lekin shuni ham qayd qilish kerakki, etilen bilan vinil spirtning etilen bilan tetraftoretilenning, etilen bilan uglerod ( VI ) - oksidning sopolimerlari molekulalarining tartibsiz tuzilganligiga qaramay, kri stallana oladi —ON, —F, —S, = O kabi o’rinbosarlarning hajmi kichik bo’lganligidan kristallanishga xalaqit bermaydi.

T sh dan pastda makromolekula h arakatchanligi juda oz bo’lganligi uchun polimerlar kr istallanmaydi. Kristallanish temperaturasining eng yuqo ri chegarasi polimer kr istallarining suyu q lanish temperaturasi h isoblanadi. Kristallanish temperaturasi shishalanish va suyuqlanish temperaturalari orasida b o’ lib, kristallanish tezligi odatda maksimumdan o’ tadi, chunki shishalanish temperaturasi atrofida makromolekula xarakatchanligi e ht imoli, suyuqlanish temperaturasi ya q inida esa kr istallanish markazi ho sil b o’ lishi e h timoli juda oz. Turli polimerlarning kr istallanish tezligi odatda keng intervalda o’ zgaradi va makromolekula zanjirining simmetriya darajasi yon o’ rinbosarlarning bor - y o’ kligi va makromolekula egiluvchanligi kabi q ator faktorlarga bo g’ liq b o’ ladi.

Oliy simmetriya va egiluvchanlikka ega bo’lganligidan polietilen molekulasi suyuq h olatdan kr istallga aylanayotganda uning kr istalla nishi sovish tezligiga bog’liq bo’lmaydi va hatto polietilen yupqa parda shaklida suyuq havo bilan juda tez sovitilganda ham to’la amorf holatida olinmaydi