Полимерлердің кристалды күйі

Презентация қосу

Қатты – молекулалардың ара–қашықтығы
жақын, текшелену тығыздығы жоғары, ілгерімелі
қозғалысы жоқ.
Сұйық – молекулалар өте тығыз орналасқан,
текшелену тығыздығы жоғары молекулалардың
қозғалғыштығы жоғары.
Газ тәріздес – молекулалардың тартылу күштері
әлсіз, текшелену тығыздығы аз, молекулалары
ілгерілмелі, айналмалы және тербелмелі қозғалыста
болады.
Агрегаттық күй – заттарды түзейтің бөлшектердің
жылу қозғалысының сипаты бойынша ерекшеленетін
физикалық күй.
Фазалық күй атомдар мен молекулалардың
орналасу ретімен, текшелену жолымен
сипатталады.
Кристалдық фазалық күйде – атомдар мен
молекулалар үш өлшемді арғы реттілікпен
орналасқан.
Арғы реттілік- молекула мөлшерінен жүз не
мың есе артық қашықтыққа дейін сақталатын
реттілік.
Бергі реттілік - молекула мөлшеріне жақын
қашықтықты ғана сақталатын реттілік.
Суйық және аморфты күйде әр уақытта тек
қана бергі реттілік қана сақталады.
Агрегаттық: суйық және қатты
Фазалық: кристалды және аморфты.

Тізбектер де Буындардың Тізбектер де
буындарда орталықтары дұрыс бұындарда
үш өлшемді бағдарланған, бергі
арғы тізбектер ретті реттілікпен
реттілікпен орналасқан, орналасқан,
орналасқан, буындар-дың өзі полимер таза
кристалдық ретсіз. Кристалдық аморфты
фаза фаза түзілмейді, күйде
түзіледі. аморфты фаза пайда
Полимерлердің кристалды күйі
Полимерлердің кристалдануы үшін қажет:
Тізбек бұындарының орналасуының арғы
реттілігі;
Кристалдану өздігінен жүруі G 0, S 0, H 0,
КП молекулааралық өзара әсерлесу энергиясы
көп, текшелену тығыздығы жоғары
Текшелену көэфФициенті: K=V3/V

V3- полимер көлемі
V – жалпы көлем, ал (V- V3 ) оның бос көлемі.
К = 0,71-0,75 кристалды полимерлер
К = 0,63-0,68 аморфты

Полимерлердің кристалды күйі
Кристалды күйде полимердің кез келген бөлшегінде молекулалар
арасында арғы реттілік сақталады. Монокристалдар бір-бірінің үстіне
орналасқан ламельдер тұрады.
Ламель- 1800С майысып, қатпарланып
тығыз орналасқан пластинаға ұқсас
түзілістер. Монокристалдар – суйытылған
ерітінділерден түзіледі.

Полимерлік кристалды ламельдердің түзілу барысындағы
тізбектердің жинақталуы
Кристалдық құрылымдар
Найлон 6,6

ПЭТФ бензол
сақиналары
Фибрилалық құрылым-қатантізбекті, ал текшеленген-
иілгіш полимерлерге тән

Складывание макромолекул в ламелях:
а, в – ретті, б, г – ретсіз
Кристалдану үрдісі нуклеациялау механизмі
бойынша жүреді. Ол келесі сатылардан тұрады:

- Ұрық түзі (нуклеация);
- Ұрықтын өсуі;
-Түзілген фазаішілік құрылымның жетілдіруі
(екіншілік кристалдану.
Ұрықтүзүдің түрлері:
1. өзідігінен жүретін гомогенді – Т0С Тбалқұ.
Агрегаттар критсикалық мөлшерге жеткенде
кристалдану орталықтары пайда болады.
Ткристалдану –тұрақты агрегаттар пайда болу
Т0С.
2. гетерогенді – қоспалар немесе енгізілген
микрокоспалар ортасында жүретінүрдіс.
3. бағытталған – созылу деформациялануында
пайда болатын молекулалардың реттелуі.
Аморфты полимерлерде ретті аймақтар (домендер)
бар. (30-100Анг)
Домендер бір-бірімен өтпелі тізбектер арқылы
байланысқан;
Домендер арасында доменаралық аймақтар бар;
Домендер бір-бірімен қосылып доменнен ірі құрылым
түзүі мүмкін

Аморфты полимерлердің
құрылым моделі:
1-ретті домен, 2 –
доменаралық кеңістік, 3-
“аралық “ макромолекулалар
Шыны тәріздес күй

Шынылану температурасы (Тшын) – полимердің өзгеретін қасиеті :
қатты күйден жұмсақ және иілгішке айналады.

Морттылық температурасы Тморт – тұрақты жүктеменің әсерінен
полимер немесе материалдың бұзылуы.
Тморт Тшын

Аморфты – ретсіз құрылымды. Шынытәріздес күй –қатты
аморфты күй.
Сызықты аморфты полимерлердің термомеханикалық
қисығы
Жоғарыэласти-
қалық күй
Шынытәрізде Тұтқыр аққыш
с күй күй

Тағу < T
T < Тшын Тшын < T < Тағу

Тшын Тағу
Салыстырмалы
үлкен емес серпімді Қайтымды Қайтымсыз
(қайтымды) турде үлкен деформациял
деформациялар деформациял ар (ағу)
(1-10%), Е- үлкен ара, Е- кіші
Шынылану температурасының практикалық маныздылығы
Тшын – кез келген полимердің материал ретінде қолданудың ен маңызды сипаттамасы

Жай платиктер (Тшын >> Тбөме) CH3
[CH2 CH]p
[CH2 CH]p [CH2 C]p
Cl O=C-O-CH3

Полистирол Поливинилхлорид Полиметилметакрилат
Тшын = +100оС Тшын = + 85 оС Тшын = + 110оС

Жай каучуктер (эластомерлер) (Тшын << Тбөлме)
CH3
CH3
[CH2 C]p -[CH2 - CH=CH - CH2]p- Si O
CH3 CH3
p
Цис-полибутадиен
Полиизобутилен
Полидиметилсилоксан
Тст = -73оС Тст = -106 С
о

Тст = -130оС
Полимерлердің химиялық құрылымының Тшын әсері .
Тшын төмендейді егер:
•Тізбек иілгіштігі жоғарлайды ( Кун сементінің ұзындығықысқарады);
•Полярлық төмендейді (тізбектің полярлануы);
•Материалдағы бос көлемнің артуы (разрыхлении) ;

O O O
HO-[C-(CH2)3-NH]p-H HO-[C-(CH2)6-NH]p-H HO-[C-(CH2)11-NH]p-H
Полиамид-3 Полиамид-6 Полиамид-11
Тст = +110 оС Тст = +70 оС Тст = +42 оС
Полярлы CO-NH- топтарының тізбектегі үлесінің азаюы

CH3 CH3 CH3

[CH2 C]p [CH2 C]p [CH2 C]p
O=C-O-CH3 O=C-O-C2H5 O=C-O-C4H9

Полиметилметакрилат Полиэтилметакрилат Полибутилметакрилат
Тст = + 110оС Тст = + 65оС Тст = + 25оС
Тізбетегі орынбасарлар көлемінің ұлғаюы («рыхлости»)
Молекулалық массаның әсері

М1 < М2 < М3 < М4 < М5 < М6
Полимерлердің жоғары эластикалық күйі
Т < Тшын – полимер ТМҚ сияқты қатты болады
Т > Tағу – полимерде аққыштық пайда болады
Тшын және Тағы температуралық интервалда не болады

Полимер
Сұйық балқымасы
Тағу
Тбалқұ жоғары эластикалық
Температура

күй
қатты
Тшын
(кристалды н/е Шынытәріздес
аморфты) күй

Төменгі молекулалық
қосылыс Полимер
жоғары эластикалық күйі
сегмент

Сегмент – полимердің молекулярлық тізбек кесінділерінің орташа
мәні , олар бір бірінен тәуелсіс қозғалады.

Тізбектің иілгіштігі – жылу қозғалысының немесе сыртқы күштердің
әсерінен буындардың негізгі тізбектің бойымен айналуы.

Тшын және Тағы температуралық интервалда
локалды сегметтік иілгіштік жүзеге асады.
жоғары эластикалық күйі – полимердің тек
қана сегметтік иілгіштігі жүзеге асатың күйі.
Сонымен қатар макромолекулар ансамблі
қатты күйде қалады, яғни бұл күйде қатты және
сұйық күйлер болады.

Еа (сегмент) < Еа (шұмақ)
M1 M2 M3 M4 M5 M6
T TTТағу
вязкотекучее
высокоэласти-
ческое
TTшын
С
стеклообразное

T T Tағу(5) Tағу(6) T Мсегмент M
Tтағу1) ағу(2) Tшынағу(4)

М1 < М2 < М3 < М4 < М5 < М6

Тшын(1) < Тшын(2) < Тшын(3) = Тшын(4) = Тшын(5) =Тшын6)

Тағу(1) < Тағу(2) < Тағу (3) < Тағу (4) < Тағу (5) < Тағу (6)

Ұқсас жұмыстар

Термореактивті пластмассалар

ЗАТТАР ЭЛЕКТРОЛИТТ БЕЙЭЛЕКТРОЛИТ

Пигменттер мен байланыстырғыштар

Полимерлердің құрылымы және синтезі туралы

ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР ХИМИЯСЫ

Эпоксидті материалдар

Полимерлердің құрылымы мен синтезі

Физиологиялық белсенді полимерлер

Полимерлердің құрылымы және синтезі

МЕДИЦИНАДА ЖМҚ ҚОЛДАНУ

Пәндер