Polimer_qarışıqlar
Elmi-texniki tərəqqinin səviyyəsi artdıqda poliemer materiallarının xassələrinə də tələbatlar artır. Yeni konstruksiya materiallarının, müxtəlif məqsədli məmulatların hazırlanmasında yeni fiziki-kimyəvi və fiziki-mexaniki xassələrə malik polimer materiallarına ehtiyac da artır. Xüsusi xassələrə malik müxtəlif homo- sopolimerlərin sənaye istehsalı yolu ilə alınması əksər hallarda iqtisadi cəhətdən sərfəli olmur. İri tonnajlı sənaye polimerlərinin optimal miqdarlarının kombinasiyası ilə müasir tələblərə cavab verən xassələrə malik kombinasiyaların alınması isə mümkündür. Soyuğa-, istiliyə, zərbəyə- və müxtəlif deformasiyaya davamlılıq xassələrinə malik kombinasiyaların polimer qarışıqlarından alınması məlumdur. Çoxkomponentli polimer sistemlərinin homo- və sopolimerlər, torvari quruluşlu polimerlər və qarışıqlardan ibarət təsnifatı təklif edilmişdir. Göstərilmişdir ki, sopolimerləşmə prosesində, vulkanlaşma və bərkimədə, qarışdırma proseslərində, qarşılıqlı əlaqələnmiş torvari quruluşların alınmasında daha mürəkkəb sistemlərin yaradılması mümkündür. Çox hallarda polimer qarışıqları kimi, bir-birilə kovalent əlaqələrlə əlaqələnməmiş, iki polimerdən ibarət nisbətən bircinsli sistem nəzərdə tutulur. Polimer ərintiləri kimi isə komponentləri makromolekul səviyyədə qarışmış çoxkomponentli polimer sistemləri nəzərdə tutulur. Polimer qarışıqlarının alınmasının bir neçə üsulu məlumdur, ən sadə üsul – amorf polimerlərin şüşələşmə temperaturlarından yüksək temperaturlarda, ərinti rejimində, mexaniki qarışdırılmasıdır. Alınmış qarışıq bir polimerin o birisində dispersləşməsidir. Çox hallarda dispersləyici mühit sərtzəncirli polimerlərdən, dispers faza kimi isə çevikzəncirli polimerlərdən – elastomerlərdən istifadə edilir. Mexaniki qarışdırma proseslərində sürüşmə gərginliklərinin təsiri altında sistemdə müəyyən qədər destruksiya nəticəsində sərbəst makroradikallar əmələ gəlir. Əmələ gəlmiş makroradikallar müxtəlif polimerlərindirsə, onların rekombinasiyası – bir-birilə əlaqələnməsi nəticəsində calaq sopolimerlərin əmələ gəlməsi mümkündür Çoxsaylı tədqiqatlar nəticəsində göstərilmişdir ki, elastomerlərin qarışdırıcı avadanlıqlarda emalı proseslərində,karbon-karbon əlaqələrinin qırılması nəticəsində polimerlərin orta molekul kütləsinin azalması, makroradikalların əlaqələnməsi nəticəsində interpolimer adlandırılan qarışıqlar blok- və ya calaq sopolimerlər əmələ gəlir. Polimer qarışıqlarının polimerlərin ümumi həlledicidə həll edilməsi, həlledicinin buxarlandırılması üsulu ilə alınması da məlumdur Bu üsulla alınmış qarışıqlarda kimyəvi əlaqələnmə baş vermir, fiziki qarışmış polimer qarışıqları alınır. Polimer qarışıqlarının alınmasına daha müasir yanaşma qarşılıqlı əlaqələnmiş torvari quruluşa malik polimer sistemlərinin alınmasındadır. Qarşılıqlı əlaqələnmiş torvari quruluşa malik polimer sistemləri torvari quruluşa malik polimerin başqa bir monomerlə qarışığın, strukturlaşdırıcı və həyacanlandırıcı komponent iştiraki ilə, polimerin şişməsi və monomerin şişmiş polimerin torvari quruluşunda polimerləşməsi ilə alınır. Qarşılıqlı əlaqələnmiş torvari quruluşda, 1 və 2 bir-birilə yüksək qarışa bildiyi halda, hər iki torvari quruluş bir-birilə qarışır və fasiləsiz olaraq bütün makroskopik quruluşu əhatə edir. Komponentlər kimyəvi quruluşca müxtəlif olduqda isə makroskopik quruluşuda müəyyən dərəcədə fazalar ayrılması müşahidə edilir, yəni polimerlərin torvari quruluşları bir-birilə tam qarışmırlar. Bu halda da sistemin hər iki komponenti bir-birilə, fazaların domenlərinin ölçüsü bir neçə yüz Ao olan, fazalarla əlaqəli olurlar [202]. Göstərilən polimer sistemlərində polimer komponentləri arasında əlaqələnmiş torvari quruluşun əmələ gəlməsi sistemin xassələrinin formalaşmasına xüsusi təsir göstərir. Qradient tərkibə və quruluşa malik polimer qarışıqları məlumdur. Polimer qarışıqların çox hissəsi mikroskopik hetrogen sistemlərə aid edildiyi halda, makroskopik səviyyədə homogen sistemlər kimi baxılırlar. Tərkibin və quruluşun dəyişməsi nümunənin müəyyən hissəsinin yerləşməsinin funksional asılılığı ilə əlaqədardır. Kimyəvi və ya fiziki üsullarla ikiqat polimer vərəqləri belə sistemlərə aid edilirlər. Polimer qarışıqların alınmasında qarışıqların komponentlərinin və qarışdırma üsulların, komponentlərin quruluş və xassələrin seçilməsi alınacaq kompozisiya materialının tələb edilən kompleks xassələrinə uyğun aparılır. Polimer qarışıqlarının quruluşu və xassələri isə qarışığın komponentlərinin termodinamiki yaxınlığı,onların molekul kütləsi, rərkibləri, fazaların disperslik dərəcəsi, komponentlərin kristallaşa bilməsi və s. amillərlə müəyyən edilir. Dispers sistemlər haqqında koloid-kimyəvi yanaşmaya görə müxtəlif polimerlərin qarışıqlarıda bir-birilə qarışmasının termodinamiki xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, polimerlərin bir-birilə qarışdırılmasında əsasən istilik udulur və entalpiya - ΔH>0-dır. Komponentlər qarışığın bütün həcimində statik bərabər yayılarsa, sistemin entorpiyası ΔS>0 artır. Polimerlərin molekul kütləsi artdıqda onların makromolekullarının ölçüləri də artır və onların qarışığının vahid həcimindəki miqdarı,eyni zamanda qarışıqda qarşılıqlı paylanma imkanı azalır. Bununla əlaqədar olaraq entorpiyanın – ΔS-in artması müşahidə edilmir. ΔG=ΔH-TΔS formulunda ΔS>0 olduqda, müvafiq olaraq ΔTΔS>0> olduğundan sərbəst enerjinin – termodinamik potensialın – ΔG-nın azalmasının təmin etmir, yəni polimerlərin bir-birilə öz-özlərinə qarışmaları mümkün deyil. Faktiki olaraq polimerlərin çox az bir miqdarı bir-birində qarşılıqlı həll olurlar. Buna görədə çox hallarda polimerlərin bir-birilə qarışmasını qiymətləndirmək üçün polimerlərin həll olma kəmiyyətlərindən – δ istifadə edilir: δ = δ = /2, burada E – kogeziya enerjisi; V - xüsusi həcmdir. İki polimerin 1 və 2 həll olma kəmiyyətləri arasındakı fərq, (δp1 –δp2)<0,1, azdırsa, bu polimerlər bir-birilə yaxşı qarışır.