6-bob polimerlarning suyuq fazali tizimlari
Polimer eritmalardagi fazaviy muvozanatlar
Yüklə 107,12 Kb.
|
| 6.2.2. Polimer eritmalardagi fazaviy muvozanatlar
Polimer eritmalardan materiallar olishda, ularning fazaviy holatiga doir ikki muhim xossasi inobatga olish zarur: - polimer eritma tayyorlashda shunday erituvchi tanlanishi kerakki, uning yordamida ishlab chiqarishda ham gomogen eritma olish imkoni bo„lsin; - ustmolekulyar tuzilishlar shakllanishida erituvchini ma‟lum qismi chiqarib yuborilishi yoki cho„ktiruvchi kiritilganda tizim shunday holatda bo„lishi kerakki, unda polimer erituvchiga nisbatan nihoyatda past moyillikka ega bo„lishi kerak. O„z-o„zidan hosil bo„lgan polimer eritma ma‟lum harorat diapazonida muvozanat holatida bir fazali tizimni namoyon qiladi. Bunda polimer va erituvchi to„liq aralashadi, ammo bunday harorat sohasi odatda tor bo„ladi (6.2.2.1-jadval). 103
uchun qo„llaniladigan ba‟zi bir erituvchilar Polimerlar Erituvchilar Erituvchi- ning qaynash harorati, o C Erishning minimal harorati, o C Polivinil spirt Suv 100 60-80 Poliakrilonitril Dimetilformamid 153 20 Dimetilatsetamid 165 75 Dimetilsulfoksid 189 - Natriy rodanidning suvli eritmasi (48-55 %) - < 20 Polivinil xlorid Atseton serouglerod (50 %) - 60 Dimetilformamid 153 60-150 Dimetilatsetoamid 165 110-130 Sellyuloza Sink xloridning suvli eritmasi (67-71%) - 20 Sulfat kislota (63-67 %) - - Misli-ammiak eritma - 10-15 Ksantogenat sellyuloza NaOH suvli eritmasi (5-10 %) - < 15-20 Atsetat sellyuloza Atseton (96 %) suv (4 %) - 40-45 Atseton (82 %) etil spirti (14 %) suv(4%) - 40-45 Eritmaning harorati pasayganda polimerlar eruvchanligi cheklanadi va to„liq aralashish amalga oshmaydi. Oqibatda, eritmada ikki fazaga ajralish ro„y beradi. Hosil bo„lgan muvozantli fazalardan biri polimerning erituvchida va ikkinchisi esa erituvchining polimerdagi to„yingan tizimi sifatida namoyon bo„ladi. Ustmolekulyar tuzilish hosil bo„lish jarayonini boshqarish polimer- erituvchi tizimining fazaviy muvozanat sharoitini aniqlashga nihoyatda bog„liqdir. Polimer-erituvchi fazaviy muvozanati uch xil bo„ladi: - amorf (suyuq va qattiq fazali) muvozanat - bu ma‟lum bir yuqori yoki past haroratlarda tizimning ikkita muvozantli (izotrop xossali), polimer miqdori bilan farqlanadigan fazalarga ajralishidir; - kristall (qattiq fazali) muvozanat - bu polimerning ma‟lum morfologiyali kristall faza ko„rinishida ajralishidir; - suyuq kristall (suyuq fazali) muvozanat - harorat va tarkibning ma‟lum sohasida bir fazali (izotrop) tizimni o„z-o„zidan ikki fazali (izotrop va anizotrop) eritmalarga va keyin esa to„liq bir fazali suyuq kristall holatga 104
Ushbu fazalardagi tashkil etuvchilarning kimyoviy potensiallari tengligidan, ularning fazalarini tarkibi aniqlanadi: 1 I 1 II
I 2 II (6.2.2.1) bu yerda pastki indekslar tashkil etuvchilar va yuqorilari esa fazalarni anglatadi. Ikkinchi tomondan (6.2.2.1) tengliklar erituvchi va polimerning 1 va 2 fazalardagi kimyoviy potensiallarining o„zgarishini ko„rsatadi. Ikki fazaning birgalikda mavjud bo„lish sharti (6.2.3) binodal tenglamasidan harorat va tarkib koordinatalarining bog„lanishi orqali ifodalanuvchi fazaviy muvozanat diagrammasidagi chegaraviy egri chiziq orqali aniqlanadi. Fazaviy muvozanat diagrammasi, holat diagrammasi, erish diagrammasi va faza diagrammasi deb ham yuritiladi (6.2.2.1-rasm). Binodal qubbasidan tashqaridagi barcha nuqtalarda tashkil etuvchilarning to„liq aralashuvi amalga oshadi - polimer to„liq eriydi. Binodal kupolasi ostida geterofazali fluktuatsiya amalga oshadi, ya‟ni yangi faza kurtagi hosil bo„ladi. Shuni ta‟kidlash joizki, polimerning molekulyar massasi oshib borishi bilan kritik harorat nuqtasi, umuman binodal, yuqori harorat va kichik konsentratsiya sohasiga siljiydi. Polimer eritmalarda fazaviy bo„linishlar nafaqat harorat pasayganda, balki oshganda ham ro„y beradi. Haroratning oshishi bilan tashkil etuvchilar moyilligi ortsa va ma‟lum bir tavsifli haroratda cheklanmagan darajada aralashsa, bunday (T v k ) nuqta erishning yuqori kritik haroratli (EYuKH) deyiladi (6.2.2.1-rasm). Bunga teskari tizimlar ham mavjud bo„ladi va ular uchun bunday (T q k ) nuqta erishning quyi kritik haroratli (EQKH) tizim deb yuritiladi. Nazariy jihatdan ixtiyoriy polimer-erituvchi tizim sovutilganda EYuKH va qizdirilgan EQKH nuqtalar kuzatilishi lozim. Ularning binodallari bir-biriga teskari to„ntarilgan “kupolalar” kabi bo„ladi 6.2.2.1-rasm. Polimer-erituvcni tizimining umumiy fazaviy diagrammasi 105
- haroratdan boshlanuvchi to„g„ri chiziq ham mavjud bo„ladi. Polimerni erishi uch yo„l bilan amalga oshishi mumkin (6.2.2.2-rasm): - birinchi yo„l - doimiy haroratli polimer-erituvchi tizimda konsentratsiyani o„zgartirish orqali yangi tarkibga to„g„ri keladigan nuqtani (x 2 T 1 ) nomoyillik (x 1 T 1 ) nuqtasidan chaproqqa siljitishga asoslangandir. Ammo, bunda eruvchanlik asta-sekin amalga oshadi va konsentratsiya ham kichik bo„ladi hamda ustmolekulyar tuzilish hosil qiluvchi tizim yaratish uchun bu yo„l samarasiz hisoblanadi; - ikkinchi yo„l - tizim haroratni fazaviy muvozanat grafidan (binodaldan) yuqoriga, to uning qaynash darajasiga tomon ko„tarilishiga asoslangandir. Bunda (x 1 T 1 ) nuqta (x 1 T 2 ) ga siljiydi va erish tezlashadi; - uchinchi yo„l - erituvchi tarkibini o„zgartirish orqali T v k pasaytirishga, ya‟ni binodalni 1-kubbadan 2-kubba holatiga qisqartishga asoslangandir. Amaliyotda har uchala uslub qo„llaniladi. Ammo har uchala uslub qo„llanilganda ham polimerning erish jarayoni ma‟lum vaqtni talab qiladi. Bu holatni polimer va erituvchi molekulalarining o„zaro aralashishining kinetik qonuniyati sifatida o„rganiladi. Yüklə 107,12 Kb. Dostları ilə paylaş:
|