Баяндама тақырып : Полимердің агрегаттық және фазалық күйлер Студент: Аманкельдиева А

Аморфты полимерлердің құрылымдық реттілігінің дәрежесі біршама жоғары. Мұндай жоғары реттілік алғашында полимерлердің пачкалы үлгінің қалыптасуына себепші болды. Әрі қарай агрегациялану ретіне қарай пачкалардан қатан аморфты не кристалды полимерлер түзіледі деп есептелді. Кейінгі кезде жаңа көзқарастар пайда болды. Соның бірі доменді үлгі. Домендер деп аталатын, мөлшері 30-100А0-дей аймақтарда тізбектер қатпарланып майысып, ретті орналасады. Домендер бір бірімен өткел тізбектермен жалғасқан. Полимерлер аморфты күйден кристалды күйге осы домендер арқылы өтеді.

Аморфты полимерлердің молекуладан ірі құрылымы жөніндегі түсінікті кластерлі үлгі береді. Кластерлер деп реттелу дәрежесі мен текшелену тығыздығы жағынан кристалиттер мен негізгі реттелмеген полимер матрицасының аралығында жататын аймақтарды айтады. Кластерлердің конформациясы қатпарлы болуы және жазылған полимер тізбегінен тұруы мүмкін.

Қатты полимерлер кристалды және аморфты (шыны тәріздес) фазалық күйде болады. Егер полимер балқымасын суытса, ол не кристалданады, не шыныланады. Кристалданғанда макромолекула бергі реттілік күйден арғы реттілік күйге ауысады. Полимердің аморфты күйден кристалды күйге, не керісінше ауысуын фазалық ауысу дейді. Фазалық ауысуды бірінші текті не екінші текті деп бөледі. Балқу мен кристалдану бірінші текті фазалық ауысуға жатады. Екінші текті фазалық ауысу ішкі энергияның, көлемінің, энтропияның үздіксіз біркелкі өзгеруі арқылы жүреді. Кристалды полимерлер тек қана қатты күйде болады. Ал аморфты полимерлер температураға байланысты үш физикалық күйде – шыны тәріздес, жоғары эластикалық және тұтқыраққыш болады.

Фазалық ауысуды бақылауға қолайлы әдістердің бірі – термомеханикалық әдіс. Термомеханикалық әдіс полимердің белгілі бір уақыт ішінде тұрақты күштің әсерінен берілген температураға байланысты деформациялануын

Релаксациялану процесіне кететін уақыт релаксациялану процесі τ деп аталады. Барлық релаксациялық процестердің жиынтығы релаксациялық спектр деп аталады. Барлық құрылымдық бірліктердің релаксациялану уақыттардың орташа мәнін орташа релаксациялық уақыт τ∞ дейді. Осылайша деформацияның дамуына берілген кернеу әсер етеді. Бұл қағида температура – уақыт суперпозициясы принципінің негізін құрайды. Үлгіге үдемелі өсіп тұратын кернеу беріп, дәл сондай жылдамдықпен кернеуді қайтадан кейін түсірсе, полимерлердегі бір мезгілде жүретін кернеу мен деформация өзгерістерін σ = f(ε) бақылауға болады.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: Мұндай температуралық интервалдар шыны тәрізді күйден жоғары эластикалық күйде қоймалжың күйге өтуін соған сәйкес шынылану температурасы (Т_с) және ағыс температурасы (Т_т) деп аталады.

Мұндай температуралық интервалдар шыны тәрізді күйден жоғары эластикалық күйде қоймалжың күйге өтуін соған сәйкес шынылану температурасы (Тс) және ағыс температурасы (Тт) деп аталады.

Полимердің физикалық күйіне олардың механикалық құрамы яғни салмақ түскендегі деформациялық түрінің өзгеруі термомеханикалық қисық деп аталады (23.1 сурет). Т<Тс температура полимер шыны тәрізді күйде болады. Оған Гук заңына бағынатын қатты деформация тән.

Физикалық күйі. Полимерлер ұшпайды, фазалық өтулер температурасы жоғары. Полимерлердің мұндай қасиеті жұмсақтану температурасы деп аталады. Яғни қыздыру процесінде полимердің деформациялануы бірден өседі. Кристалдану дәрежесі жоғары кристалды полимерлердің жұмсақтану температурасы балқу температурасымен сәйкес келеді.

Полимерді өңдеу технологиясының негіздері.

Полимерді затқа өңдеу бірнеше операциялардан тұрады, олардың көмегімен полимерден белгілі формада, өлшемде және қасиеттермен заттар шығарады. Полимерден зат дайындаудың көп таралған әдістерінің бірі полимерлі фазаны тұтқыраққыштық күйге өткізуге негізделген. Сондықтан полимерді өңдеу процесі полимерлі фаза түзетін полимердің қасиетіне байланысты.

Реалогия деп – реалды денелердің деформациялануын зерттейтін ғылым, басқаша айтқанда- тұтқырлы және пластиналы денелердің аққыштығы. Реалогияның негізгі мақсаты механикалық кернеу (σ), деформация (һ) және олардың уақыт (t) арасындағы функционалды тәуелділікті орнату F(σ, h, t) .

Полимерлердің тұтқыраққыштық күйдегі деформациясы жылжу деформациясын сипаттайды, деформацияланатын заттың көлемі оның мөлшері өзгерсе де өзгермеу керек. Төмен молекулалы қосылыста жылжу кернеуімен (σ) мен деформация (u) арасында пропорционалдық бар:

σ = h ∙ u (23.8)

мұнда, h - тұтқырлық коэффициенті.

Төмен молекулалық қосылыстардың тұтқырлығы деформация режиміне тәуелсіз, сыртқы кернеу өскенде өзгерусіз қалады.

Қолданылған әдебиеттер: