Білім және ғылым
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пластификациялау механизмі
10-тарауПОЛИМЕРЛЕРДІ ПЛАСТИФИКАЦИяЛАУ Пластификациялау − полимерді модификациялау тәсілдерінің бірі. Мұнда полимерге төмен молекулалық қосылыстарды енгізеді, соның нәтижесінде олардың шынылану температурасы мен аққыштығы төмендейді, созылғыштық және пластикалық қасиеттері жақсарады. Пластификаторды полимерді синтездеу алдында мономерлер қоспасына немесе ерітіндідегі және балқымадағы дайын полимер- лерге қосуға болады. Көп жағдайда полимерлерге пластификаторды сұйық күйде енгіз- еді. Сұйық пластификатор полимер фазасына өткенде, оның молекула- лық немесе коллоидтық дисперстенуі орын алады. Егер пластифика- тордың полимерге ынтықтығы болса, молекулалық дисперстену, яғни пластификатордың полимердегі шын ерітіндісі өздігінен түзіледі, полимер пластификаторда ісінеді. Егер пластификатордың полимерге ынтықтығы болмаса, ол полимерге өздігінен ене алмайды, яғни ісіну болмайды. Бұл жағдайда пластификацияланған полимер коллоидтық жүйе түзеді, дисперстік орта − полимер, ал дисперcиялық фаза − пластификатор болады. Түзілген эмульсия термодинамикалық және агрегативтік тұрақсыз, сондықтан қабаттарға бөлінеді. Жүйенің тұрақтылығы жоғары болғандықтан қабаттану жай жүреді, әсіресе бұйымдарды сақтау немесе пайдалану кезінде. Пластификатор полимермен шын ерітінді түзсе, онда олар бір-бірімен үйлесімді. Пластификаторды полимер массасының 30% мөлшерінде ендіргендіктен пластификатордың полимерде араласуы қажет емес. Олар шекті араласуы да мүмкін, яғни полимер пластификаторда тек ісінеді, бірақ ерімейді. Пластификациялау механизмі Пластификациялау механизмі полимердің молекуладан ірі құрылымына, полимер мен пластификатордың химиялық құры- лысына, олардың термодинамикалық үйлесімділігіне және үдерістің шарттарына байланысты. Полимер мен пластификатордың термодинамикалық үйлесімділігіне байланысты пластификация екіге бөлінеді: құрылымішілік және құрылымаралық. Пластификатордың полимерге деген термодинамикалық ынтықтығы жоғары болса, құрылымішілік пластификациялау болады. Мұнда пластификатор молекуласы полимерлік құрылымның ішіне оңай өтіп, біртіндеп оны бұзады. Құрылымішілік пластификацияда пластификатор полимердің кез келген мөлшерінде шын ерітінді түзіп, макромолекуланың конформациясына және иілгіштігіне әсер етеді. Егер пластификатор полимердің аз мөлшерінде араласса, онда оның молекулалары құрылымаралық кеңістікке енеді. Мұндай пластификациялануды құрылымаралық деп атайды. Пластификатор молекулалары құрылымаралық бөлу бетіне адсорбцияланып, жұқа мономолекулалы қабат түзеді. Соның нәтижесінде молекуладан ірі құрылымның қозғалғыштығы артады. Пластификаторды полимерде еріткенде, макромолекулаларды сұйық молекулалары қоршайды, яғни макромолекулалар бір- бірінен толық немесе жартылай бөлінеді. Мұның нәтижесінде макромолекулалар арасындағы әсерлер төмендейді, ал олардың кинетикалық иілгіштігі артады. Сонымен қатар төмен молекулалық сұйықтардың молекулалары полимер макромолекулаларымен салыстырғанда қозғалғыш келеді және жылулық қозғалыстың әсерінен тез орындарын алмастыра алады. Осының нәтижесінде тізбектің иілгіштігі артады және механикалық күштердің әсерінен макромолекула буындарының тез қайта топтануына мүмкіндік туады. Осы себептен бүкіл жүйенің механикалық икемдігі артады. Бұл полимердің қасиеттерін жан-жақты өзгертуге ықпал етеді: беріктік, деформациялық, температуралық, реологиялық, электрлік және т.б. Молекулалық көзқарас бойынша полимерлерді пластификациялау деп оларға арнайы таңдалған сұйықтарды-пластификаторларды енгізгенде, құрылымдық элементтер қозғалғыштығының артуын айтады. Пластификатор полимермен химиялық әрекеттеспейді. Полимерге пластификатор енгізгенде, жүйеде шынылану температурасы Tш кемиді және механикалық икемділігі артады (10.1 − 10.2-суреттер). Сонымен қатар, пластификациялану нәтижесінде тиімді серпімділік модулі, аққыштық температура Ta және морттық бұзылу температурасы Tм төмендейді. жүктеу/скачать 2,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|