Fizik destruksiya - Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A

|
Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A
|
bet | 63/119 | Sana | 14.06.2024 | Hajmi | 4,04 Mb. | | #263652 | Turi | Учебник |
Bog'liq 21558 2 CDEAD1DE360DB13C9B7A03EFD7ECBD40E7F94F1FFizik destruksiya. Polimerlar faqatgina oksidlovchilar, kislotalar, ishqorlar ta’sirida emas, balki turli fizik faktorlar ta’sirida xam destruksiyaga uchraydi. Yorug’lik, radiatsiya, mexanik, issiqlik va ultrotovush energiyalari kabi fizik energiya xam makromolekulalardan quyimolekulyar ham foydali, ham zararli
bo’lishi mumkin. Polimerlarning olinishi, qayta ishlanishi va ekspluatatsiyada fizik destruksiya albatta maqsadga muvofiq emas. Polimerlarning fizik destruksiyasi amalda polimer birikmalarining tuzilishini tekshirishda va ayniqsa turli polimerlarni qayta ishlashda qo’llaniladi. Keyingi vaqtlarda mexanik destruksiya sellyuloza materiallarini qayta ishlashda qo’llanilmoqda. Bunda sellyulozaning molekulyar og’irligi ma’lum darajagacha kamayadi va uning zich uchastkalari buziladi. Natijada sellyulozaning eterefikatsiyasi, gidroliz reaksiyalariga qobiliyati ortadi.
Polimerlarning fizik destruksiyasi payvand va blok sopolimerlar sintez qilishda qo’llanilmoqda. Makromolekulaning - “kreking”igida hosil bo’lgan makroradikallar bilan boshqa monomer yoki polimerning o’zaro ta’sirlashuvi natijasida payvand va blok sopolimer hosil bo’ladi.
Polimerlarning fizik destruksiyasi uch bosqichdan iborat zanjirsimon jarayondir. Birinchi bosqichda aktiv markazlar hosil bo’ladi, ikkinchi bosqichda zanjir o’sadi va uchinchi bosqichda uziladi. Polimerlarning fizik destruksiyasini o’rganish va uning oldini olishni bilish, sintez sharoitlari to’g’ri tanlashga hamda polimer materiallarini qayta ishlash va undan to’g’ri foydalanish yo’llarini topishga imkon beradi.
Uzish mashinalari, zarbali qovushoqlik, qovushoq parchalanish, mexanik anizotropiyani aniqlash usullari.
Qovushoq-oquvchan holati. Qovushoq-oquvchan holat yoqori molekulyar moddalar uchun asosiy fizikaviy holatlardan biri hisoblanadi. Bu holat polimerlarda mexanik kuch ta’siri ostida qaytmas deformatsiyaning, ya’ni oqish hodisasining kuzatilishi bilan xarakterlanadi.
Oqish - bu makromolekulalarning issiqlik harakati tufayli bir-biriga nisbatan fazoda geometrik siljish jarayonidir. Qovushoq-oquvchanlik deganda kristallanadigan polimerlarning suyuqlanmalari, qovushoq-oquvchanlik haroratidan yuqori holatda bo’lgan amorf polimerlar suyuqlanmasini, shuningdek
polimer eritmalari va dispersiyalarining oqishini tasavvur qilishimiz kerak. Polimerlarning qovushoq-oquvchan holatdagi, reologik xossalarini shu polimerning kimyoviy tarkibi va strukturasi bilan bog’liq ekanligini nazarda tutib o’rganish polimerlarni fizik-kimyosi kursining, shuningdek, hozirgi zamon fan va texnika taraqqiyotining dolzarb mavzularidan biri hisoblanadi. Chunki, ko’pgina polimerlarning qayta ishlash jarayonlari ularning qovushoq-oquvchan holatida amalga oshiriladi. Oquvchan jismlarning eng asosiy xarakterlovchisi uning qovushoqligidir.
Odatda quyi molekulyar suyuqliklarni Nyuton suyuqliklari deyiladi. Bunday suyuqliklarni siljish tezligi tashqi kuch ta’siriga to’g’ri proporsional bo’ladi. Oqayotgan suyuqlikning qovushoqligi esa, deformatsiya sharoitiga bog’liq bo’lmay, doimiy bir xildaligicha qoladi. Polimerlar esa qovushoq-oquvchan holatda Nyuton qonuniga bo’ysunadi. Bunda qovushoqlikning anomal effekti kuzatiladi, yoki boshqacha aytganda oqish jarayonida polimer suyuqlanmalari va eritmalarining qovushoqligi doimiy bo’lmasdan siljish tezligi oshishi bilan kamayadi.
Qovushoqlikning bunday anomalligi polimerlarning oquvchan holatini asosiy xususiyatlaridan biridir. Umunan olganda polimer suyuqlanmalarining qovushoqligi ularning oqish sharoitiga qarab 1000 martagacha kamayishi mumkin. Polimerlarda molekulyar massaning taqsimlanishi qovushoqlikning anomalligiga kuchli ta’sir ko’rsatadi. Polimerni polidispersligi qanchalik yuqori bo’lsa, qovushoqlik oqish jarayonida shinchalik ko’p kamayadi. Monodispers polimerlarda qovushoqlikning anomal effekti kuzatilmaydi. Ularning suyuqlanmalarining oqishi Nyuton suyuqliklaridek bo’ladi.
Qovushoqlikning anomal effekti molekulyar massasi kichik bo’lgan polimerlarda kuzatilmasligi mumkin. Masalan, quyidagi polimerlarda qovushoqlikning anomal effakti sodir bo’lishi uchun ularning molekulyar massasi polietilenda 9·103, polistirolda taxminan 4·104, poliizobotilenda 1,7·104, polimetilmetakrilatda 4·105, tabiiy kauchukda esa 5·105 u.b.dan katta bo’lishi
kerak. Aks holda bu polimerlarda anomal effekt sodir bo’lmaydi. Polimerlarning plastik deformatsiya davrida harorat qovushoqlikka turlicha ta’sir etadi. Agar polimer suyuqlanmasining harorati T (Tsh -1200) bo’lsa, u holda qovushoqlik quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi:
(5.9)
bunda A-konstanta;
Eakt-qovushoq oquvchanlikning faollanish energiyasi; R-universal gaz doimiyligi.
Biror polimer gomologik qator uchun bug’lanish issiqligi orqali qovushoq-
oquvchanlikning faollik energiyasi aniqlangan bo’lsa, keltirilgan tenglik shu gomologik qatorning dastlabki a’zolari uchungina to’g’ri keladi. Polimerlanish darajasi ortib borishi bilan tenglik buziladi va qovushoq-oquvchanlik faollik energiyasi bug’lanish issiqligining ¼ qismidan ancha kichik bo’lib qoladi. Molekulyar massa kattalashgach, qovushoq-oquvchanlik faollik energiyasining polimerlanish darajasiga bog’liqligi kamayadi. Bu hol makromolekula oqishi jarayonida u bir joydan ikkinchi joyga ko’chmasligini, bunda harakatlarining juda ko’p marta takrorlanishi natijasida sodir bo’ladi.
Qovushoq-oquvchanlik faollanish energiyasi qiymati yordamida makromolekulaning biror segmenti harakatini aniqlash va shundan makromolekula-egiluvchanligi qiymatini topish mumkin. Ma’lumki, qovushoq- oquvchanlikning faollanish energiyasi qancha katta bo’lsa, segment shuncha katta va makromolekulasining zanjirli tuzilishi ham oqish vaqtida ro’y beradigan deformatsiyaga ta’sir qiladi. Polimer oqayotganda makromolekulalar to’g’rilanadi. Binobarin, oqish jarayonida vujudga keladigan xarakterli qaytar deformasiya yuqori elastik deformatsiya bilan birga namoyon bo’ladi.
Polimerlarda kimyoviy oqish ham kuzatiladi. Polimer qovushoqligi juda katta bo’lganda oqish jarayonida makromolekulaning harakati qiyinlashadi.
Buning natijasida makromolekula mexanik kuchlanishga ega bo’lib qoladi. Mexanik kuchlanish ta’sirida esa makromolekuladagi ayrim kimyoviy bog’lar uzilib, radikallar hosil bo’lishi kuzatiladi. Hosil bo’lgan radikallar segmentlarga nisbatan kichik bo’ladi. Makroradikallar o’ta faol hamda harakatda bo’lgani sababli o’zaro birikib turli xil makromolekulalar hosil qila olishi mumkin. Bu jarayonlar polimerlarning kimyoviy oqishi mexanizmi orqali tushuntirila oladi.
Polimerlarning yuqorida aytib o’tilgan 2 oquvchan ko’rinishi bir vaqtda sodir bo’ladi, ammo ularning o’zaro nisbatlari bir xil emas. Bunday nisbat polimerning qayishqoqligiga bog’liq. Agar polimerda qovushoqlik nisbatan katta bo’lmasa, oqish vaqtida makromolekulada bog’lar uzilmaydi va demak, kimyoviy oqish sodir bo’lmaydi. Polimer qovushoqligining ortishi bilan ularda kimyoviy oqish ko’paya boradi. Bu esa ularning struktura tuzilishida qisman o’zgarishlarga olib keladi.
|
| |