Polimerlarni plastifikasiyalash

|
Polimerlarni plastifikasiyalash
|
bet | 5/17 | Sana | 21.05.2024 | Hajmi | 0,54 Mb. | | #247161 |
Polimerlarni plastifikasiyalash
Polimemi plastifikatlashni, ya’ni polimer moddaga quyi molekulyar moddalar qo‘shib, uning xususiyatini o‘zgartirishni polimeming quyi molekulyar moddada yoki aksincha, quyi molekulyar moddaning polimerda erish jarayonining xususiy holidan biri deb qarash mumkin.
Shuning uchun ham plastifikator polimerga mos kelishi shart, chunki moddalar o‘ziga o‘xshash moddalarda vaxshi eriydi. Agar plastifikator polimerga mutlaqo mos kelmasa yoki ozroq mos kelsa, u yuqori molekulyar birikma bilan emulsiya hosil qiladi. Hosil bo’lgan emulsiya zarrachalari (odatda bunday sistemaning disperslanish darajasi juda yuqori bo’ladi) bir-biri bilan qo‘shilib yiriklashadi: yiriklashishning davom ctishidan tomchilar hosil bo’ladi va nihoyat polimer sirtiga ajralib chiqadi. Plastifikator qo‘shiiganda agar polimer mana shunday bir jinssiz sistema hosil qilsa, uning mexanik, elektrik va shu kabi bir qator xususiyatlari vomonlashadi. Demak plastifikatorning polimerga mos kelishi juda katta ahamiyatga ega ekan.
Plastifikaiorning yuqori molekulyar birikmaga mos kelishi natijasida konsentrlangan bir jinsli eritmaning hosil bo’lishi xuddi polimeming erituvchida erish jarayonidagi kabi ikkala turdagi molekulalar orasidagi bog’lanish energiyasi bilan entropiyaga bog’liq, ya’ni
ΔF = ΔU - TΔS< 0.
Shuning uchun qutbli polimerlarga qutbli plastifikatorlar va, aksincha, qutbsiz polimerlarga qutbli bo’lmagan plastifikatorlar to‘g‘ri keladi. Masalan, tabiiy kauchuk uchun neftning yuqori temperaturada qaynovchi mahsulotlari (vazelin, gudronlar va hokazolar), xloropren kauchugi uchun esa dimetilftalat, dibutil sebatsinat va nihoyat nitrosellyuloza, atsetilsellyulozalar uchun fitalatlar, trikrezilfosfat, polivinil spirt uchun glitserin, glikol, quyi molekulyar aminlar plastifikator sifatida ishlatiladi.
Plastifikator polimerga qizdirib turib, ma'lum aralashtirgichlar yordamida yoki juvalab qo‘shiladi. Agar plastifikatorning polimerda erishi temperatura pasayishi bilan kamaysa, plastifikatorlangan mahsulot sovitilganda ortiqcha plastifikator polimer sirtiga chiqib qoladi. Buning oldini olish uchun avvalo polimer bilan plastifikatorning bir-birlarida eruvchanlik darajasini bilib olish kerak. Undan so‘ng polimerda eriy oladigan miqdorda plastifikator qo‘shish zarur. Ammo polimer eritmasining qovushqoqligi kattaligidan uning qavatlanishi juda uzoq muddatga cho‘ziladi, natijada, polimer-plastifikator eruvchanlik diagrammasini olish qiyinlashadi. Plastifikator polimerga mos kelishidan tashqari toksik xususiyatga ega bo‘lmasligi hamda uning bug‘ bosimi kam bolishi va plastifikator yonmaydigan va arzon boiishi kerak. Malumki, zanjirsimon chiziqli amorf polimer shishasimon, yuqori elastik va qovushqoq-oquvchan holatda bo’ladi. Bu holatlarning temperatura chegaralari polimeming shishalanish temperaturasiga,
oquvchanligiga va kimyoviy parchalanishiga bogiiq. Polimer turiga, makromolekulasining qayishqoqlik darajasiga qarab ma’lum temperaturada uch holatning biriga ega boiadi. Masalan, kauchuklar 50- 60°C bilan 140-150°C orasida, polistirol yoki polimetilmetakrilat 80- 90°C bilan 180- 190°C orasida yuqori elastik holatda bo’ladi. Lekin hamma polimerlar ham yuqori elastik holatda bo‘la bermaydi. Shishalanish temperaturasi (Tsh) va oquvchanlik (suyuqlanish) temperaturasi (Toq ) yuqori bo‘lgan polimerlar qizdirish bilan parchalanib ketadi. Masalan, sellyuloza va uning ba’zi efirlari faqatgina shishasimon holatda mavjud boiib, qizdirilganda yuqori elastik holatga o‘tmasdanoq parchalanib ketadi, polivinilxlorid esa qovushqoq oquvchan holatga oiguncha parchalanadi. Shuning uchun bunday polimerlaming Tsh va Toq larini, istagan tomonga siljita olish kerak. Buning uchun polimerga quyi molekulyar modda - plastifikator qo‘shiladi.
Plastifikator yuqoriroq temperaturada polimerni yumshatish uchungina qo‘shilmay, hatto yuqori elastiklik temperaturasini pasaytirish maqsadida ham qo‘shiladi. Masalan, polimerning sovuqqa chidamliligini oshirish uchun, ya’ni yuqori elastiklik temperaturasini past temperaturaga surish maqsadida polimerga plastifikator qo‘shiladi.
Shuni ham e’tiborga olish kerakki, oquvchanlik temperaturasi pasaytirilgandagi temperatura plastifikatlangan polimerning ekspluatatsiya temperaturasidan yuqori bo’lishi kerak. Bu holda plastifikator polimerning Tsh sini pasaytiribgina qolmay, balki uning past temperaturaga (sovuqqa) chidamliligini oshiradi.
Ba’zi hollarda polimerlarni, masalan, polietilenni plastifikatlamasdan ham ishlatsa boiadi Bunday polimerlar qizdirish bilan qovushqoq- oquvchan holatga o‘tkaziladi. Ammo bu yo’l bilan polimerni hamma vaqt qovushqoq oquvchan holatga o’tkazib bo’lmaydi. Bunday hollarda polimerning qovushqoq-oquvchanlikka o'tish temperaturasini pasaytirish maqsadida unga plastifikator qo‘shiladi. Natijada polimerni qayta ishlash yengillashadi. Polimerning egiluvchan. bukiluvchanligini oshirish maqsadida ham polimer plastifikatsiyalanadi. Ba’zan polimerni shishasimon holatda ishlatishga to'g‘ri keladi. O‘z-o‘zidan ma'lumki, bunday hollarda polimerda yuqori elastiklik va demak, oquvchanlikning ozgina bo’lsa ham paydo bo’lishiga mutlaqo yo’l qo‘ymaslik kerak. Tajribalarning ko’rsatishicha, shishasimon holatdagi toza polimerlami ishlatish ko‘pincha ko'ngilsiz oqibatlarga olib keladi, chunki bunday holatda polimer mo‘rt bo’ladi. Shuning uchun ham polimer
plastifikatlanadi. Bunda polimerga qo‘shiladigan plastifikatoming miqdori shunday bo‘lishi kerakki, plastifikatlangan polimer qizdirilganda plastifikator faqat shishasimon holatda bo’lsin. Bunday polimerlaming mo‘rtligi kamayib, elastikligi oshadi. Buni 1-rasmdan ko‘rish mumkin. Shunday qilib, yuqoi'ida aytilganlardan ko‘rinadiki, polimerning yuqori elastikligini, qovushqoq-oquvchanligini, elastikligini oshirish maqsadida polimerga quyi molekulyar modda qo‘shiladi, ya’ni polimer plastifikatlanadi.
1-rasm. Polimer deformatsiyasiga plastifikatorning ta’siri: 1-plastifikatlanmagan polimer; 2-plastifikatlangan polimer
|
| |