Метилметакрилаттың құрылысы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Метилметакрилаттың құрылысы.

Метилметакрилат (метакрил қышқылының метли эфирі)

Жалпы формуласы СН 2= С (СН ₃ ) - СООСН ₃

Метилметакрилаттың структуралық формуласы мына түрде болады; (3)

СН ₃

СН ₂ = С

О = С --- ОСН ₃

Метилметакрилаттың физикалық тәнқасиеттері.

Метилметакрилат - түссіз, мөлдір, сұйық зат .

Метилметакрилат этиленгликоль мен глецириннен басқа қалыпты органикалық еріткіштерде шексіз ериді. Метилметакрилаттың еоігіштігі 100 г суда 1, 72 +0, 06 г (10 ⁰ С), 1, 59+0, 06 (20 ⁰ С) ; судың ерігіштігі 100 г метилметакрилатта 0, 99 +0, 001 г (10 ⁰ С) 0, 15+0, 02 г(20 ⁰ С)

Метилметакрилат 83 ⁰ С-та сумен (14% ) және 64, 2 ⁰ С- та метли спиртімен (8405 % метанол) азеотролы қоспалар түзейді. Метилметакрилатқа улы және нашар қасиеті тән; оның буы көздің кілейгелі қабатын тітіркендіреді; ауадағы будың шектеулі консентрациясы 0, 05мг. л

Төменде метилметакрилаттың кейбір қасиеттері берілген(1, 2)

Молекуларлық салмақ . . . 100

20 ⁰ С -ғы тығыздығы, г\см3 . . . 0, 9430

Сыну көрсеткіші, п _D ²⁵ . . . 1, 4446

20 С-ғы тотқырлығы, мн . сек \м . . . 0, 6322

Балқу температурасы, ⁰ С . . . -48, 2

Қайнау температурасы, С . . . 100, 6

20 ⁰ с-ғы жылу сиымдылығы, кдж\моль (кгК) . . . 1, 88+0, 008

Көрінбейтін жылу булануы, кдж\моль . . . 38, 2

Полимеризацияның жылуы, кдж\моль . . . 54, 6

Жану температурасы, ⁰ С . . . 10

30 ⁰ С-ғы суда ерігіш, %

25 ⁰ С-ғы ауа қоспасындағы жарылу қауіпінің шекті

концентрациясы, % ( көлем бойынша) . . . 2, 12-10, 5

Полимеризация жылуы, ккал\моль . . . 7, 8

Булар қысымы, мм. рm. Сm

2 ⁰ С . . . 18

10 ⁰ С . . . 24

20 ⁰ С . . . 35

30 ⁰ С . . . 53

40 ⁰ С . . . 81

50 ⁰ С . . . 124

60 ⁰ С . . . 189

70 ⁰ С . . . 279

80 ⁰ С . . . 397

90 ⁰ С . . . 547

Метилметакрилаттың химиялық қасиеттері.

Метилметакрилаттың химиялық қасиеттері құрамына кіретін күрделі эфир топтарымен және карбоксил топтардың этиленді байланысымен негізделген. Метилметакрилат қышқылды және сілтілі ортада да тиісті метакрилді қышқылдарды және олардың тұздарын түзе отырып гидролизделеді . Органикалық қышқылдармен метилметакрилатты қыздыруда ( сірке қышқылымен) ұшпайтын минералды қышқылдардың қатысуында метакрилді қышқылдар және органикалық қышқылдардың метилді эфир пайда болды. Метилметакрилатты қандай да бір артығымен алынған сусыз спиртпен, күшті қышқылдардың қатысуымен ( күкіртті немесе ароматты сульфоқышқылдар) немесе алкоголияттар ысытқанда переэтерфикация процесі жүреді. Бұл процесті техникада метакрилді қышқылдардың өзге қатарлы эфирлерін алу үшін қолданылады.

Қос байланыстылық та метилметакрилатқа санды мөлшерлі түлде сутек (католизатор - поливинил спирттегі палладий) хлор, бромды сутек, хлороватисті қышқылдар, екі валентті сыныптың тұздары қосылады. Күшті негіздерде (алкоголияттар немесе тирметил- бензиломинонидін гидрокисті) метилметакрилатқа көптеген сутектің қозғалысты атомдары бар қосылыстар қосылады, мысалы ; меркоптандар, тиофенолдар, бірінші және екінші алифатты нитроқосылыстар (ациформасында), циомитті сутектер (циониттер калидің қосылыснда), в - кетоқышқылдың туындылары . Метилметакрилат циклді қосылысты диенді синтездегенде диенофил ретінде қолданылады. Метилметакрилат еркін радикалдар мен анионды католизатордың әсерімен жеңіл полимерленеді және сополимерленеді. (Кесте 1) (1)

Кесте - 1. Метилметакрилаттың (гі) әр түрлі мономерлермен (г2) сополимерлену константасы.

Мономер

г ₁

г ₂

Тем-ра, ⁰ С

Мономер:

Акрилді қышқыл . . .

Акрилнитрлді . . .

Бутадиен, . . .

Винилацетат . . .

Винилиденхлорид . . .

Винилхлорид . . .

Метилакрилат . . .

Стирол . . .

г1:

1, 25

1, 35

0, 25

20, 0

2, 53

10, 0

0, 3

0, 46

г2:

0, 225

0, 18

0, 75

0, 015

0, 24

0, 1

1, 5

0, 52

Тем-ра,0С:

2. алыну жолдары

Метилметакрилат метакрилді қышқлдардың этирификациялау, а- немесе в- галогеномай қышқылының метил эфирлерін дегидрогалагендеу, - немесе в- оксиизомай қышқылдарының эфирін дегидратациялау, метанол және фосфор ангидридтің сусыз а- оксиизомайлы қышқылдарға құрғақ хлороформды ортада әсер етуі арқылы алынуы мүмкін. Көптеген Еврпоа елдері ( соның ішінде ТМД ) метилметакрилатты өндірісте а - оксиизобутиронитрлден (ацетонциангидрин) алынады. Ол ацетеннің және синилді қышқылдың өзара әрекеттесуіне түзіледі;

CH ₃ - CO - CH ₃ + HCN (CH ₃ ) ₂ С (ОН) - СN

CH ₃

_60-90 ⁰ _C O _120-130 ⁰ _C

CH ₃ - C- CN +H ₂ SO ₄ (СH ₃ ) ₂ - C

OH OSO ₂ OH NH ₂

H ₂ O CH ₃ OH

CH ₂ =C(CH ₃ ) - C CH ₂ =C(СН ₃ ) -СООСН +

NH ₂ H ₂ SO ₄

Пайда болған мономер сулы бумен айдалып, шайылып және ректификацияланады. Шығу мөлшері 90 %. Негізі қосплары, су, метанол, метакрилді қышқылдар, а- оксиизомай қышқылдардың метилді эфирі. Процесс кезінде және үздіксіз орындалуы мүмкін. Өзге синтездеу варианттарында метилметакрилатты ацетонциангидриннен (АҚШ) дегидратациялау кезінде метакриламидтың орнына метакрилонитрил алынады, кейін оны Н ₂ SО ₄ қатысында метанолмен өзра әрекеттестіргенде метилметакрилат пайда болады; шығу мөлшері ацетон бойынша 83%. Метилметакрилатты өндірістік синтездеу үшін изобутиленнің тотықты аммонолизмне түзілетін метакрилонитрилді пайдалануға болады.

АҚШ-та метилметакрилатты екі сатыда алудың өндірістік тәсілдері әзірленген. Изобутилен немесе оның бутанмен қоспасын сұйық фазада 0-5 ⁰ С температурада азоттың төрт тотығымен тотықтырады. Шығымы изобутилен боынша 80-86 % .

N ₂ O ₄

CH ₂ = C (CH ₃ ) ₂ (ONCH ₂ - C (CH ₃ ) ₂ ) HOOC-C(CH ₃ ) ₂

ONO ₂ OH

Тотығуда ацетонның және сірке қышқылдарының бірнеше мөлшері пайда болады Реакциялық массаны несепті қаныққан ерітіндімен немесе сульфоаминді қышқылдармен өңдеп болғаннан кейін а- оксиизомайлы қышқылдарды дегиратациялайды ( күкірт қышқылы) және 50 ⁰ С температурада этерификациялайды.

Жапония және бір қатар шетел елдерде метилметакрилатты изобутиленді газды фазада ауаның оттегімен қатты католизатрда тотықтыру арқылы алу жолы әзірленген.

Қазіргі кезде метилметакрилатты негізінен метакриламид қышқылынан үздксіз әдіс арқылы алынады. Процестің бірінші сатысын 1, 5-2 сағатта, 90 ⁰ С-та реактор-имидаторда өткізеді. Күкірт қышқылы мен ацетонангидридінің қатынасы 2, 1 -ге тең болады. Реакциялы масса үздіксіз екінші аппаратқа яғни амидаторға өтіп тұрады. Ол аппаратта 130-135 ⁰ С дейін қыздырылып, температурасын өзгертпей 30 минут тұрады. Метиламид қышқылының түзілуі мына схема бойынша жүзегк асырылады;

СH ₃ CH ₃ OSO ₂ OH CH ₃ OSO ₂ OH

CH ₃ -C-CN CH ₃ -C -C= = NH CH ₂ = =C- C= = NH

OH OH _-H2O

CH ₃ CH ₃ O

H ₂ O

CH ₂ = = C- CN CH ₂ = = C -C -NH ₂

-H ₂ SO ₄

Конденсаттың жартысын эфиризаторға 3 флагма түрінде қайтарып, ал қалғанын өңдіруге қалдырылады.

Өңдеудің бірінші сатысы : органикалық қабаттан метанол және қышқылды қоспаларын (метакрил қышқылы) жуатын экстракторда 5 сілтілі сумен конденсат жуады. Бұл сулы экстрактың жартысын эфиризаторға 3 дейін метакриламид сульфатын еріту үшін пайдаланады, 3 дейін метакриламид метанолдыреакцияға қайтарылатын, экстратта ерітілген метилметакрилатты айдау үшін қоданылады. Экстрактор 5 төбесіндегі органикалық қабат экстракцияға қайтарылған метилметакрилаттың азеотропты қоспасы сумен айдалынатын ректификациялы колоннаға 7 өтіп тұрады. Кубтың сұйықтығы колоннаға 8 барады. Ол жерде жоғары өнім таза метилметакрилат болады, ал кубта шайырлар және жануға бағытталған полимерлер қалады. Этерификация және бөліну сатысында метилметакрилаттың полимеризациясын болдырмау үшін ингибитор (годрохинон) қосады. (6)

Шығарылатын өнім негізінде заттың 99, 8 -99, 9 % мөлшерде болуы тиісті. Қоспалардың мүмкін болатын құрамы мынадай мөлшерлік шамада ; су -0, 05 % метилакрилаттың қышқылдары -0, 005 % қалған мөлшері (ацетон, метилметакрилаттың метанолы, а- оксиизобутираттың метилі) 0, 15 % көп емес. Газды хромотографиялау арқылы метилметакрилаттың

Тазалық дәрежесі анықталады, ал химиялық әдістерлермен; судың құрамы (Фишер әдісімен ), қышқылдардың (нейтрализациялау), периксті қосылыстар (иодометриялық әдісімен) және қос байланыстардың болуы (катализдік гидрлену немесе бромид- броматты қоспаларды бромдау) анықталады.

Синтездеу процесінде және метилметакрилаттың сақталуында полимеризацияны болдырмау үшін оны гидрохинонмен (массасы бойынша 0, 001-0, 05 %) немесе оның монометил эфирімен ингибитролайды. Метилметакрилаттың құрамында ингибитордың болуын колориметрия немесе полярография әдісімен анықталады. Полимеризация алдында мономер ингибитордан 2-5 проценттік сілтілі ерітіндімен, содан соң суменен тазаланады. Полимеризация нәтижелерін жақсарту үшін мономерді тиянақты тазалау қажет.

Өйткені қосымша қоспаларсыз метилметакрилат ауасыз және жарық әсірінсіз әжептеуір тұрақты (1) .

3. Полимер құрылымы

Макромалекулалардың конфирурациясы

Жалпы алғанда барлық химиялық заттар үшін конфигурация ұғымы- жылулық қозғалыс кезінде өзгремейтін және молекуланы құрайтын атомдардың белгілі бір кеңістікті орналысуы. Бір конфирурациядан екіншісіне химиялық байланыстарды үзбей өту мүмкін емес . Қайталанатын буындардан тұратын полимер үшін бірнеше конфигурациялық деңгейді (топшаны) бөліп көрсетеді; буын конфирурациясы буындардың қосылу конфигурациясы ( жақын конфигурациялық тәртіп), үлкен блоктардың қосылу конфигурациясы (алыс конфигурациялық тәртіп), тізбек конфигурациясы. Жақын тәртәп - тек көршілес элементтерге (буындарға) тиісті тәртіп, алыс элемент өлшемінен анағұрлым үлкен қашықтықта сақталатын тәртәп.

Буын конфигурациясы. Буын конфигурациясын сипаттау үшін органикалық химиядағы қабылданған ұғымдар мен анықтамаларды пайдаланады. Мысалы, қосарланған қос байланысы бар көмірсутектерден алынған полимерге екі изомерлі формада (конфигурацияларда) болатын цис -(1) және транс - (II) буындар тән;

Н R CH ₂ R

C C

C = С

H CH ₂

СH ₂ CH ₂

Мұндай буындардың стереоизомерлі орталығы қос байланыс боып табылады; цис - формада орынбасарлар қос байланыс жазығының бір жағында, ал транс- формада -екі жағында орналасады.

Конфигурациялық изомерияның тағы кең тараған бір, түрі I, d изомерия болып табылады;

C*-R

B

Мұндағы R, R ¹ - көміртек атомының С ^* асимметриялығын тудыратын құрылысы әртүрлі орынбасарлар. Бұл көміртек атомы стереозомериялық ортылық болып табылады. Мысалы, - CH ₂ - CHR - буындары бар полмерлер үшін, мұндағы R- кез келген радикал болуы мүмкін, буын екі изомер түрінде ; 1 солға қарай айналатын (I) және d - оңға қарай айналатын (II) кездесуі мүмкін

H H

^* C C ^*

CH ₂ R R CH ₂

I II

Буындардың қосылу конфигурациясы (жақын тәртіп) . Жақын конфигурациялық тәртіпті екі түрлі көзқараста қарастыруға болады; буындардың полимер тізбегін бойлай қосылу тұрғысынан ( құрылымдық изомерия), екіншіден, қайталанатын құрамдық буынның кеңістіктегі буынның кеңістікте орналасуы тұрғысынан (кеңістіктік изомерия) .

Құрылымдық изомерия. Тізбектік құрылым түзгенде буындар бір- бірінеше тәсілмен жалғаса алады; бір буынның соңына («құйрығына») екіншісінің басы («басы») - « бастың құйрыққа » жалғануы; бір буынның басы екіншісінің басына «бастың басқа» жалғануы. Буындары тек «бастың құйрыққа » жалғануы . Буындары тек «бастың құйрыққа » жалғануы типімен қосылатын полимер құрылымдық - ретті деп салынады. «Бастың басқа» немесе «құйрықтың құйрыққа » жалғануы тізбектің ретсіз бөліктері болып табылады.

Егер СН ₂ =СНХ типті мономерде СН ₂ тобын «құйрық» деп (қ) ; ал СНХ - «басы» (б) деп есептесек, онда полимерде жоғарыда айтылған құрылымның үш түрі де кездеседі;

қ б қ б б қ қ б қ б

- СН ₂ - СНХ- СН ₂ -СНХ - СНХ - СН ₂ - СН ₂ - СНХ- СН ₂ -СНХ-

Диендерден алынған полимерлерде құрылым жиынтығы алуан түрлі болады. СН ₂ = CR-CH =СН ₂ тиіпті мономерде, мұнда R-H6 CH ₃ 6 CI және т. б. ол бір немесе екі қос байланыс бойынша қатысатын болас, онда полимерде « бас құйрыққа», «бас басқа» және «құйрық құйрыққа» құрылымдары болады;

қ б қ б б қ қ б

-СН ₂ -CR=CH-CH ₂ -CH ₂ -CR=CH-CH ₂ -CH ₂ -CH=CR-CH ₂ -CH ₂ -CR=CH-CH ₂

Егер реакйияға бір қос байланыс қатысатын болса, онда 1, 2-(I) немесе 3, 4 -(II) типті құрылым түзілуі мүмкін. Мұнда буындар да бір бірімен «бас құйрыққа», «бас басқа » және «құйрық құйрыққа» типімен жалғануы мүмкін;

Сполимерлер үшін құрылымдық измерия типтері сақталады, бірақ құрылымдық изомерлер жиынтығы артады. Мысалы, құрылысы әртүрлі қайталанатын буындардың үйлесімі статистикалық немесе диад (екі буын), тирад (үш буын) және және т. с. с. ішіндегі буындар жоғарыда келтірілген полимерлердегі сияқты жалғана алады.

Мысалы ретінде бутадиен мен стирол сополимерін қарастырамыз. Бұл сополимерде бутадиен буыны А мен стирол буыны В кезектесіп аламыз - А-В-А-В-А-В-, немесе буындары диад, тирад және т. с. с. түрінде үйлесіп келуі мүмкін, сонымен қатар соңғылары ретті (I) немесе статистикалық ( II) таралуы мүмкін;

-ВВВ-АА-ВВВ-АА-ВВВ- I

-В-АА--ААА-ВВ- II

Кеңістіктік изомерия. Егер келесі буыны алдыңғысына сол изомерлік формада жалғанатын болса, онда полимерді кеңістіктік реттелген (стереоретті) деп санауға болады. Қайталанатын мына типті буыннан -СН ₂ -СR=СН-СН ₂ - тұратын полимерге, цис- 1, 4 немесе транс-1, 4 күймен жалғасқан буындардан тұратын стереозомерлі құрылым тән;

Мұндай полимерлер үшін стереозомерлі жазықтық қос байланыстар жазықтығы болып табылады.

Жоғарыда айтып өткеніміздей, құрамында асимметриялық көміртек атомы бар винилді полимерлерге оң (оңға айналатын ) немесе (солға айналатын ) стереозомерлер түрінде буындар тән. Бір типті стереозомерлерге (I немесе d) жалғанғанда жақын тәртіпті изотактикалық, ал олар кезектесіп тізбектей жалғанса синдиотактикалық құрылымдар түзіледі. Мұндай полимерлер үшін стереоизомерлік жазықтық асимметриялық құрылымдар түзіледі көміртек атомынан тұратын негізгі тізбектің жазықтығы болып табылады.

НR HR HR

HH HH HH

HR RH RH

HH HH HH

HR HR HH

HH HH HH

HR RH HR

HH HH HH

Үлкен блоктардың қосылу конфигурациясы (алыс тәртіп) .

Гомополимерлерде алыс конфигурациялық тәртіп тізбек реттілігін білдіреді. Жақын конфигуралық тәртіп тұтас макромалекулаға қатысты болған жағдайда тізбекті құрылымдық -немесе кеңістіктік ретті деп санайды.

Полимердің кеңістік реттілігінің өлшемі белгілі бір конфигурациядағы құрылымдардың мөлшері болып табылады. Құрамындағы басқа конфигурайиялы буындар мөлшері бірнеше проценттен аспаса емесе полимердің негізгі қасиеттеріне әсер етеді, онда полимер кеңімстіктің ретті деп саналады. Цис - және транс - измерлер мөлшері шамалас болса, онда полимер кеңістіктік ретсіз болады.

Сополимерлерге қайталанатын буындардың немесе олардың диад, тирад және т. с. с. белгілері бір реттілікпен алмасып отыратын жақын конфигурациялық тәртібі тән. Буындар ретсіз алмасып келетін болса, онда статистикалық сополимерлер алынады. Егер буындардың тіркеу ұзындығы жеткілікті болса, яғни алыс конфигурациялық тәртіпте болса және олар өзара шамалас келсе онда жалғанған немесе блок - сополимерлер түзіледі.

Жалғанған сополимерлердің негізгі тізбегіне бүйірлік тізбектер тіркелген (жалғанған) . Негізгі және бүйірлік тізбектер гомополимерлер немесе сополимерлер болуы, тікелей немесе төмен молекулалық қосылыстар арқылы жалғануы мүмкін. Жалғанған полимерлер өзін құрайтын макромолекулалар қасиеттеріне ғана емес, сонымен қатар бастапқы компоненттерге тә емес жаңа қасиеттерге де ие болады.

Блок-сополимерлер, мысалы алыс конфигурациялық тәртәіпке ие А және В буындарының ретінен тұрады. Блок-сополимерлер бірнеше типке А-В, А-В-А, (-А-В-) _п болуы мүмкін. Полимерлердің блокары өзара сызықтық немесе сәуле түрінде, сондай-ақ төмен молекулалы қосылыстар Х арқылы жалғана алады. Әрбір блок гомополимер немесе сополимер болуы мүмкін. Қағида боынша блок-сополимерлерге өзін құрайтын блоктардың қасиеттері тән.

Тізбек конфигурациясы алыс-конфигурациялық тәртіпке ие буындардың немесе блоктардың тіркеле жалғануымен анықталады. Мұндай тіркеулер сызықтық полимерлердің саны аса көп емес Оларға кейбір табиғи полимерлер, мысалы цис -полиизопрен (табиғи каучук) пен целлюлоза, ал синтетикалық полимерлерден төмен қысымдағы полиэтилен, 14- плибутадиен жатады. Көптеген полимерлерге тармақталған құрылым түзілуі нәтижесінде сызықтылығының бұзылуы тән. Тармақталған полимер деп, ұзындығы 1 негізге тізбекпен қатар, ұзындығының 1 _б бүйірлік тізбектері бар, онымен химиялық байланысқан және сондай құрамдағы буындардан тұратын полимерді айтамыз. Тармақталған полимерлер қысқа және ұзын тармақты болуы мүмкін.

Тігілген немесе торлы полимерлер деп, тізбектері өзара тұтас бір торға химиялық байланыстармен жалғанған полимерлерді айтамыз. Торлы құрылымдар жазықтың немесе бірнеше макромалекула жалғануы(барлық макромалекуланы «тігіп біткенше»), тігуші байланыстар ретті немесе статистикалық болуы мүмкін.

Екі макромолекула жалғанғанда баспалдақты полимерлер түзуі мүмкін. Қағида бойынша, оларға макромалекулалар конденсацияланған циклдерден тұратын, өзара екі немесе одан көп ортақ атомдармен жалғанған полимерлер жатады.

Полимерлердің ішінде кең тарағаны гелдер деп де аталатын, сатистикалық кеңістік тік торлы полимерлер. Әдетте мұндай торларды полимерлерді синтездегенде немесе құрылымдану реакциясы өтетін, сызықты және тармақталған полимерлерді арнайы өңдегенде алынады. Мұндай торларға мысал ретінде, пероксидтермен тігілген табиғи каучук тізбектерінен тұратын торлы жатқызуға болады.

Макромалекулалардың конформациясы.

Макромалекуланың өлшемдері оның ұзындығы 1 және диаметрімен d- анықталады. Дегенмен макромалекула ны жазық зигзаг формасындағы керілген тізбек түрінде қарастыруға болмайды, өйткені ол кезде атомдары мен оның топтары, соның ішінде бүйірлік топтарының әрекеттесуі ролі ( тартыоу және тебілу) және жылулық қозғалыстың әсері ескерілмейді.

Осы факторларды ескере отырып әрбір белгелі бір уақыт ішінде макромалекулалар белгілі бір конформцияларға ие болады. Әрбір конформация өзіне қатысты атомдар мен топтарының кеңістікте белгілі бір бір орналасумен сипатталады. Конформацияны бір түрінен екіншісіне өту сыртқы күштердің немесе жылулық қозғалыс әсерінен жай байланыстардың төңірегінде айналу, бұзылу немесе тербелу есебінен және валентті химиялық байланыстарды үзбей жүреді.

Макромалекула (тізбек) конформациясы - бұл, сыртқы күштер мен жылулық қозғалыстың қосынды әсерлерінің нәтижесінде макромалекула ие болатын өлшемдер мен нақты формалар. (Мұнда бір жағдайда есте ұстаған жөн; жылулық қозғалыс конформацияны орташа мәнге келтіреді. Біз осы немесе басқа конформция туралы сөз еткенде, яғни орташаланған конформация тураы айтылады) . Осы күштердің қатынасы мен жылулық қозғалыстың қарқындылығына байланысты әртүрлі конформациялар жүзеге асырылады

4. Полимерлердің қасиеттері

Полимерлер бұйымдарын пайдалану кезінде олар әртүрлі сыртқы өрістердің әрекетіне ұшырайды: механикалық, жылулық, электрлік.

Механикалық қасиет механикалық күш әсер еткенде дененің құрлысының, өлшемінің формасының өзгеру дәрежесін анықтайды. Механикалық әсердің шамасы мен ұзақтығына тәуелді полимерлі материалдар деформацияға, не бұзылуға ұшырайды, яғни деформациялық және беріктік қасиеттерге бөлінеді. Деформациялық қасиеттер механикалық кернеу әсерінде полимерлі материалдардың деформациялану қабілетін сипаттайды, беріктік бұзылуға қөарсы қабілет.

Дененің деформациясы деп - температура, сыртқы механикалық әсер не ішкі күш әсерінен оның өлшемінің, көлемінің және формасының өзгеруін айтады.

Беріктік деп - механикалық кернеу әсерінен материалдың бұзылуна қарсылық қасиетін айтады. Бұзылу - бірегей материалдың бұзылуы, оның үзілуі. Денені бұзу үшін құрылым элементерін қосып тұрған байланысты бұзу қажет.

Теориялық беріктік деп - бұл абсолютті температура, біртекті статистикалық созылу және жылжыту деформациясында идеалды құрылысты дене беріктігі.

Полимердің жылу физикалық қасиеттері дегеніміз полимерде пайда болатын температуралық өріске түміркенуі - түйсінуі жылу физикалық қасиеттерге жылу сыйымдылық, жылу өткізгіштік өзгерген кездегі размерлердің өзгеруі жатады.

Бұл жылу сыйымдылық - 1 к-ге лайық дененің қыздырылуы үшін қажетті жылудың саны меншікті жылу сыйымдылығы - бірліктегі массаның 1 к-ге қыздыру үшін қажетті жылудың саны [ Дж/(кг*k) ] мольдік - бір моль заттың 1 к-ге қажетті жылудың саны [Дж/(моль*k) ] . Тұрақты қысым (С _р ) және тұрақты көлемі (С _v ) кезіндегі жылу сыйымдылығы: С _р = (dH/dT) v;

C _v = (dH/dT) p; C _p = C _v + ( α ² vT) / k _сж

Мұндағы: н-энтальпия, и - ішкі энергия; V - көлем; α - көлемдік кеңеюдің термиялық коэффициенті, k _сж - изотермиялық қысу коэф.

Температураны теңестіруге әкеп тірейтін дененің барынша қызған бөлігінен жылуды тасымалдайтын процес жылу өткізгіштік деп аталады. Жылу өткізгіштік жазықтың бірліктегі аумағанда тіке арқылы бірлік уақытында өтіп жататын жылудың санына тең жылуөткізгіштік коэффициентімен сипатталады. Осы бағытта бірлік ұзындығындағы 1 к температурасының қайтармалы түсуі кезінде жылу тасқынына перпендикуляр болып жатады. Яғни λ = - dQ/dT [Вт/(м*к) ]

Жылуөткізгіштік температураға, полимердің физикалық және фазалық жағдайына, сондай-ақ құрамына, байланысты болады.

Температура өткізгіштік қарапайым температуралық жағдайдағы жылу тасқынының әсерінен материалдағы шапшандықтың өзгеруі арқылы сипатталады:

a = λ/(ρ cp) [м ² /с]

λ - жылу өткізгіштік коэффициенті; ρ - материалдың тығыздығы; с _р - тұрақты қысым кезіндегі меншікті жылу сыйымдылығы .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.