Uploaded by monokop91

OTAXONOVA Makromolekulyar reaksiyalar va ularning turlari.3

advertisement
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
CHIRCHIQ DAVLAT PEDAGOGIKA UNIVERSITETI
“Fizika va kimyo” fakulteti
“Kimyo” yo’nalishi
21.2 (kunduzgi) guruh talabasi
Otaxonova Nilufarxon Eshonxon qizi
Polimerlar kimyosi fanidan
MAVZU: Makromolekulyar reaksiyalar va ularning turlari.
Ilmiy rahbar: Eshniyozova N.N.
“_____” ____________2024-yil
CHIRCHIQ – 2024
1
Mundarija
KIRISH …………………………………………………………………………..3
l BOB Makromolekulyar birikmalar fani nimani oʻrganadi………………..8
1.1
Makromolekulyar birikmalar fani nimani oʻrganadi……………..…..14
1.2
Makromolekulyar moddalar qanday xususiyatlarga ega …..……..…14
ll BOB Makromolekulyar reaksiyalar ……………………………………..…17
2.1. Makromolekulyar reaksiyalar ………………………………………….. 17
2.2.
Polimerlarning
polimerlanish
darajasi
ortishi
bilan
boradigan
makromolekulyar reaksiyalari ……………………………………………… 22
XULOSA……………………………………………………………………… 27
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI……………….……… 30
2
KIRISH
Makromolekula (makro. va molekula)-oʻzaro kovalent bogʻlar orqali
birikkan oʻn mingdan yuz minggacha atomlardan tuzilgan yirik molekula.
Makromolekula zanjirida elementar zveno (maʼlum sondagi atomlar guruhi) juda
koʻp marta takrorlanadi, shuning uchun ham uni kup sonli bir xil yoki har xil
kichik molekulalardan (bir necha minggacha) hosil boʻladigan molekula deb kabul
kilsa boʻladi, polivinil xlorid molekulasi tarkibidagi – CH2-CH2- guruhi soni hatto
3000 ga yetishi mumkin. Kimyoviy tarkibi bir xil, ammo mol. m. har xil, yaxlit
boʻlib reaksiyaga kirishadigan makromolekula yigʻindisidan tashkil topgan
moddalarga yuqori molekulali birikmalar (polimerlar) deyiladi; ular tabiiy
(polisaharidlar,
polipeptidlar,
tabiiy
kauchuk)
va
sintetik
(plastmassalar,
elastomerlar, kimyoviy tolalar) turlarga boʻlinadi. Tashqi sharoit oʻzgarganda,
polimerlar tarkibidagi molekulyar zanjirlarning oʻz konfiguratsiyalarini oʻzgartira
olishi makromolekulalarning asosiy xossalaridan biri hisoblanadi. Shu jihatdan
qaraganda barcha makromolekulalar chiziqli (uzunchoq) egiluvchan (tabiiy
kauchuk, kauchuksimon sintetik moddalar makromolekulalar), chiziqli qattiq
(sellyuloza
makromolekulalar),
spiralsimon
(oqsillar,
nuklein
kislotalar
makromolekulalari), tarmoqlangan (polisaharidlar makromolekulalari), fazoviy
(uch oʻlchamli) turlarga boʻlinadi. M.ning uz. 4000— 8000 A, koʻndalang kesimi
3-7,5 A. Karbozanjirli (zanjiri faqat uglerod atomlaridan tuzilgan) va geterozanjirli
(zanjirida uglerod atomlaridan tashqari azot, kislorod, oltingugurt atomlari
saqlagan) makromolekulalar boʻladi. Zanjirning tuzilishi, kattaligi (mol. m.) va
zvenolarining joylanish tartibi, uning xossalariga (egiluvchanligi, bogʻlarining
mustahkamligi, elektr oʻtkazuvchanligi, kimyoviy reaksiyaga kirishiga) taʼsir
koʻrsatadi. Makromolekulalarning bu xossalaridan ular asosida plastmassa, sintetik
kauchuk, sunʼiy tola kabi materiallar olishda foydalaniladi
Polimer molekulalari polimerlanish va polikondensatlanish usullari bilan
hosil qilinadi. 20-asrning 2-yarmidan boshlab polimer sintezining yangi usullarini
ishlab chiqildi, Chunonchi: a) tayyor polimerga biror yangi qoʻshimcha
3
monomerni kimyoviy "payvandlash". Bu tayyor polimer
molekulasining
faollashishiga va erkin radikallar hosil boʻlishiga yordam beradi. Bunda
polimerning chiziqsimon molekulasiga polimerlanuvchi qoʻshimcha monomer yon
tarmoqchasi "payvandlanadi"; b) ikki tayyor polimer zanjirini kuchli mexanik
taʼsir ostida uzib, makromolekula boʻlaklarini biriktirib yangi makromolekulalar,
yaʼni, "blok polimerlar" hosil qilishi. Bu usullar polimer mahsulotlarining
xossalarini (puxtaligi, kimyoviy bardoshliligi elektr oʻtkazmaslik va h.k.)
oʻzgartirishga imkon beradi.
Polimerning tarkibi va sintez usullariga koʻra, ulardan qattiq va elastik,
puxta va moʻrt, issiq va sovuqqa chidamli, kimyoviy taʼsirlarga bardoshli vah.k.
xossaga ega boʻlgan mahsulotlar olish mumkin. Mahsulot hosil qilish uchun
polimerga toʻldirgichlar va boshqa moddalar qoʻshiladi. polimerning muhim
xususiyati shuki, ulardan shtampovkalash, presslash kabi oddiy usullarda buyumlar
tayyorlash mumkin.
Polimerlar dastlab murakkab boʻlmagan moddalar, ko’mir va yogʻochni
qayta ishlash mahsulotlari (mas, fenol, formalin va boshqalar)ga asoslangan edi.
Keyinchalik Polimer olish uchun neftni qayta ishlash mahsulotlari, tabiiy gaz,
qattiq yoqilgʻilarni qayta ishlash mahsulotlari, yog’och va turli oʻsimlik
xomashyolari chiqindilari ishlatiladigan boʻldi. Xossasining yaxshiligi va xalq
xoʻjaligiga keltiradigan foydasining kattaligi hamda xomashyo zaxiralarining
koʻpligi polimerni keng koʻlamda ishlab chiqarishga imkon berdi.
Yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar katta molekulyar og'irlikka ega
bo'lgan polimerlardir. Ular organik va noorganik birikmalar bo'lishi mumkin.
Monomer halqalardan tashkil topgan amorf va kristall moddalarni farqlang.
Ikkinchisi
kimyoviy
va
koordinatsion
aloqalar
bilan
bog'langan
makromolekulalardir. Oddiy so‘z bilan aytganda, yuqori molekulyar birikma
polimer, ya’ni bir xil og‘ir modda biriktirilganda massasini o‘zgartirmaydigan
monomer moddalardir. Aks holda, biz oligomer haqida gaplashamiz.
4
Polimer xossasiga koʻra
temperatura
oraligʻida
quyidagilarga boʻlinadi: kauchuklar — keng
qayishqoklik
xossasini
yoʻqotmaydigan
polimerlar
plastmassalar — yuqori temperaturada yumshaydigan va keng temperatura
oraligʻida juda puxta, qattiq, nisbatan qayishqoq polimerlar, sintetik tolalar —
yuqori temperaturada (180—200°C) yumshaydigan va shu temperaturada puxta ip
boʻlib choʻziladigan polimerlar, lok va boʻyoqlar — yeyilishga chidamli, metall,
yogʻoch va shishaga yopishadigan, atmosfera va mexanik taʼsirlarga chidamli
polimerlar.
Polimerlarning
xossasi
turlicha
bulganligidan
ular
qora
va
ranglimetallar, yogʻoch, tosh, suyak, shisha va boshqa o’rnida ishlatiladi. Baʼzi bir
sintetik polimerlar ion almashuvchi smolalar, qon plazmasi oʻrinbosari sifatida,
tuproqni strukturalashda va boshqalarda qoʻllanadi.
Polimerning ahamiyati Polimerlarning asosiy xususiyati shundaki, u
ko'plab takrorlanadigan birliklardan tayyorlangan foydali kimyoviy moddadir.
Takroriy birliklar odatda uglerod va vodorod, ba'zan kislorod, azot, oltingugurt va
kremniydir. Polimerlar tabiatda uchraydi va ma'lum ehtiyojlarni qondirish uchun
ishlab chiqarilishi mumkin. Ishlab chiqarilgan polimerlar bir marta hosil
bo'lgandan keyin erimaydigan uch o'lchovli tarmoqlar bo'lishi mumkin. Bunday
tarmoqlar termoset polimerlari deb ataladi.Ikki qismli yelimlarda ishlatiladigan
epoksi qatronlar termoset plastmassalardir.Ishlab chiqarilgan polimerlar eritilishi
mumkin bo'lgan bir o'lchovli zanjirlar ham bo'lishi mumkin.Ushbu zanjirlar
termoplastik polimerlardir.U chiziqli polimerlar deb ham ataladi. Plastik butilkalar,
plyonkalar, idishlar va tolalar termoplastik plastmassalardir.O'zining mohiyatiga
ko'ra polimer kimyo fanlararo sohadir va plastik sanoatidagi tijorat maqsadlarida
qo'llaniladigan dasturlarga qarab farq qilishi mumkin. Polimerlar kimyoning juda
katta molekulalari.Ular makromolekulalar deb ham yuritiladi.BUnlarning kichik
qurilish bloklari molekulalari monomerlar deb ataladi.Sintetik polimerlar
zamonaviy hayotning asosiy tayanchidir. Ammo tabiat polimerlarni ham ishlab
chiqaradi va ular barcha tirik moddalarda mavjud. Tabiiy polimerlarning uch turi:
polisaxaridlar, oqsillar va nuklein kislotalar.Termoplastik polimer polimer bo'lib,
uni qizdirish yo'li bilan yumshatib, so'ngra bosim o'tkazib kerakli shakllarda hosil
5
qilish mumkin. Termoset polimerlari yuqori harorat va bosimda doimiy ravishda
qattiqlashadi. Yuqori zichlikdagi polietilen zichligi yuqori, qattiqligi, kuchliligi va
erish nuqtasi yuqori. Past zichlikdagi polietilen - bu mumi, yarim qattiq va shaffof
material bo'lib, past erish nuqtasiga ega.
Kurs ishining maqsad va vazifalari-Polimerlarni monomer deb ataluvchi
quyi molekulali moddalardan sintez qilib olinadi. Polimer makromolekulasining
tarkibiga kirgan va uning ko`p marta qaytaruvchi atomlar guruhini tashkil qilgan
"monomer" bo`g`ini yoki oddiy bo`g`in deb ataladi. Bo`g`inning kimyoviy brutto
formulasi
monomernikiga
teng.Makromolekuladagi
bo`g`inlar
soni
makromolekulaning nechta monomerni kimyoviy bog`lab sintez qilinganini
bildiradi.Shuning uchun makromalekulalarning bo`g`inlar soni "n" polimerlanish
darajasi deyiladi.(Polimerlanish- monomerlardan polimerlarni sintez qilish
usulidir). Odatda n- 10,100,1000 va undan ham katta bo`lishi mumkin.Polimerlar
makromolekulasining eng muhim xususiyati uning zanjirsimon tuzilganligi, ya'ni
molekulani chiziqli uzunligining ko`ndalango`lchamidan ko`p marta (bir necha
tartibga) kattaligidir. Masalan, ko`p ishlatiladigan Har xil polietilen tasmalaridagi
makromolekulalarning
uzunligi
diametridan
1000-10000
marta
katta.Makromolekulaning zanjirsimon tuzilganligidan polimer moddalari quyi
molekulali moddalarnikidan butunlay farqlanuvchi xossalarga ega bo`lib, ular
quyidagilar:
-makromolekulalarning zanjirsimon tuzilishi ularda egiluvchanlik
xususiyatini barpo qiladi.Ana shu ma'lum chegarada ilgarlanma mustaqil harakat
qiladi. Bu xossasi tufayli makromolekulalardan tashkil topgan jismlar yangi
yuqorielastik holatini namoyon qiladi;
-uzun va zanjirsimonligidan makromolekulalarning o`zaro ta'sirlashuvi,
bog`liqligining kuchi juda katta. Shu sababli polimer moddalardan xilma-xil tolalar
va tasmalar olinadi;
6
-polimerlar eruvchanlikda ham yangi xususiyat namoyon qiladi. Ular
to`g`ridan-to`g`ri eriy olmaydi. Avval bo`kadi, so`ng eriydi.
Kurs ishining dolzarbligi Yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar katta
molekulyar og'irlikka ega bo'lgan polimerlardir. Ular organik va noorganik
birikmalar bo'lishi mumkin. Monomer halqalardan tashkil topgan amorf va kristall
moddalarni farqlang. Ikkinchisi kimyoviy va koordinatsion aloqalar bilan
bog'langan makromolekulalardir. Oddiy so‘z bilan aytganda, yuqori molekulyar
birikma polimer, ya’ni bir xil “og‘ir” modda biriktirilganda massasini
o‘zgartirmaydigan monomer moddalardir. Aks holda, biz oligomer haqida
gaplashamiz.
7
I BOB. Makromolekulyar birikmalar fani nimani oʻrganadi.
1.1. Makromolekulyar birikmalar fani nimani oʻrganadi
Makromolekulyar polimerlar kimyosi monomerik boʻlinmalardan tashkil
topgan molekulyar zanjirlarni oʻrganadi. Bu tadqiqotning katta sohasini qamrab
oladi. Ko'pgina polimerlar muhim sanoat va tijorat ahamiyatiga ega. Amerikada
tabiiy gazning kashf etilishi bilan birga polietilen ishlab chiqaruvchi zavod qurish
bo'yicha katta loyiha boshlandi. Tabiiy gazdan etan aylanadietilenga, polietilen
olinadigan monomerga.
Polimer makromolekulyar birikma sifatida:
Makromolekulalar deb ataladigan juda katta molekulalardan tashkil topgan har
qanday tabiiy yoki sintetik moddalar sinfi.
Monomerlar deb ataladigan oddiyroq kimyoviy birliklar.
Polimerlar tirik organizmlarda koʻplab materiallarni, jumladan, oqsillar, tsellyuloza
va nuklein kislotalarni tashkil qiladi.
Bundan tashqari, ular olmos, kvarts va dala shpati kabi minerallar, shuningdek,
beton, shisha, qog'oz, plastmassa va kauchuk kabi sun'iy materiallarning asosini
tashkil qiladi.
"Polimer" so'zi monomer birliklarining cheksiz sonini bildiradi. Monomerlar
miqdori juda ko'p bo'lsa, birikma ba'zan yuqori polimer deb ataladi. Kimyoviy
tarkibi yoki molekulyar og'irligi va tuzilishi bir xil bo'lgan monomerlar bilan
cheklanmaydi. Ba'zi tabiiy yuqori molekulyar organik birikmalar monomerning bir
turidan iborat.
Ammo tabiiy va sintetik polimerlarning koʻpchiligi ikki yoki undan ortiq
turdagi monomerlardan hosil boʻladi; bunday polimerlar sopolimerlar deb
nomlanadi.
8
Tabiiy moddalar: ularning hayotimizdagi oʻrni qanday: Organik yuqori
molekulyar og'irlikdagi organik birikmalar odamlar hayotida hal qiluvchi rol
o'ynaydi, asosiy tarkibiy materiallar bilan ta'minlaydi va hayotiy jarayonlarda
ishtirok etadi.
1. Masalan, barcha oʻsimliklarning qattiq qismlari polimerlardan tashkil
topgan. Bularga tsellyuloza, lignin va turli qatronlar kiradi.
2. Pulpapolisakkarid, shakar molekulalaridan tashkil topgan polimer.
3. Lignin murakkab uch oʻlchovli polimerlar tarmogʻidan hosil boʻladi.
4. Daraxt smolalari oddiy uglevodorod, izoprenning polimerlari.
5. Yana bir tanish izopren polimeri kauchukdir.
Boshqa muhim tabiiy polimerlarga aminokislotalarning polimerlari boʻlgan
oqsillar va nuklein kislotalar kiradi. Ular nukleotidlarning turlari. Bular azotli
asoslar, shakar va fosfor kislotasidan tashkil topgan murakkab molekulalardir.
9
Nuklein
kislotalar
hujayradagi
genetik
ma'lumotni
olib
yuradi.
O'simliklardan oziq-ovqat energiyasining muhim manbai bo'lgan kraxmal
glyukozadan tashkil topgan tabiiy polimerlardir.
Makromolekulyar birikmalar kimyosi noorganik polimerlarni chiqaradi. Ular
tabiatda, jumladan olmos va grafitda ham uchraydi. Ikkalasi ham ugleroddan
qilingan. Bilishga arziydi:
Olmosda uglerod atomlari uch oʻlchamli tarmoqqa ulangan boʻlib, bu
materialga oʻzining qattiqligini beradi.
Moylash vositasi sifatida ishlatiladigan grafitda va qalam "qo'rg'oshinlari"da
uglerod atomlari bir-birining ustiga siljishi mumkin bo'lgan tekisliklarda
bog'lanadi.
Ko'pgina muhim polimerlar kislorod yoki azot atomlarini, shuningdek,
uglerod atomlarini o'z ichiga oladi. Kislorod atomli bunday makromolekulyar
materiallarga poliatsetallar kiradi.
Eng oddiy poliatsetal poliformaldegiddir. U yuqori erish nuqtasiga ega,
kristalli, aşınmaya bardoshli vaerituvchilarning harakati. Asetal qatronlar boshqa
plastmassalardan ko'ra ko'proq metallga o'xshaydi va tishli uzatmalar va
podshipniklar kabi mashina qismlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Suniy ravishda olingan moddalar: Sintetik makromolekulyar birikmalar turli
xil reaksiyalarda hosil boʻladi:
1. Etilen va propilen kabi koʻplab oddiy uglevodorodlarni oʻsayotgan zanjirga
birin-ketin monomer qoʻshish orqali polimerlarga aylantirish mumkin.
2. Polietilen, takrorlanuvchi etilen monomerlaridan tashkil topgan, qo'shimcha
polimerdir. U uzun spiral zanjirlarda bog'langan 10 000 tagacha monomerga ega
bo'lishi mumkin. Polietilen kristall, shaffof va termoplastik, ya'ni qizdirilganda
10
yumshaydi. U qoplamalar, qadoqlash, qoliplangan qismlar, shisha va idishlar
uchun ishlatiladi.
3. Polipropilen ham kristalli va termoplastik, lekin polietilendan qattiqroq. Uning
molekulalari 50 000-200 000 monomerdan iborat bo'lishi mumkin.
Bu birikma toʻqimachilik sanoatida va qoliplashda qoʻllaniladi.
Boshqa qoʻshimcha polimerlarga quyidagilar kiradi:
polibutadien;
poliizopren;
polikloropren.
Hammasi sintetik kauchuklar ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega.
Ba'zi polimerlar, masalan, polistirol xona haroratida shishasimon va shaffof,
shuningdek termoplastikdir:
Polistirol har qanday rangga bo'yalishi mumkin va o'yinchoqlar va boshqa
plastmassalarni ishlab chiqarishda ishlatiladielementlar.
Etilendagi bitta vodorod atomi xlor atomi bilan almashtirilsa, vinilxlorid hosil
bo'ladi.
U polivinilxloridga (PVX) polimerlanadi, rangsiz, qattiq, qattiq, termoplastik
material boʻlib, uni koʻp shakllarga, jumladan, koʻpiklar, plyonkalar va tolalar
olish mumkin.
Etilen va sirka kislotasi oʻrtasidagi reaksiya natijasida hosil boʻlgan vinil asetat
polimerlanib, qoplama va yopishtiruvchi sifatida ishlatiladigan amorf, yumshoq
qatronlarga aylanadi.
11
U vinilxlorid bilan kopolimerlanadi va termoplastik materiallarning katta oilasini
hosil qiladi.
Ester guruhlarining asosiy zanjir boʻylab takrorlanishi bilan tavsiflangan
chiziqli polimerga poliester deyiladi. Ochiq zanjirli poliesterlar rangsiz, kristall,
termoplastik materiallardir. Yuqori molekulyar og'irlikka (10 000 dan 15 000
molekulagacha) ega bo'lgan sintetik makromolekulyar birikmalar plyonkalar ishlab
chiqarishda ishlatiladi.
Poliamidlar tarkibiga sutdagi tabiiy kazein oqsillari va makkajoʻxori
tarkibida boʻlgan zein kiradi, ular plastmassa, tolalar, yopishtiruvchi moddalar va
qoplamalar tayyorlash uchun ishlatiladi. E'tiborga olish kerak:
Sintetik poliamidlar tarkibiga karbamid-formaldegid smolalari kiradi, ular
termosetdir. Ular qolipli buyumlar yasashda hamda toʻqimachilik va qogʻoz uchun
yopishtiruvchi va qoplama sifatida ishlatiladi.
12
Neylon deb nomlanuvchi poliamid qatronlari ham muhim. Ularbardoshli, issiqlik
va aşınmaya bardoshli, toksik bo'lmagan. Ularni bo'yash mumkin. Uning eng
mashhur qo'llanilishi to'qimachilik tolasi sifatida, lekin ular boshqa ko'plab
maqsadlarda qo'llaniladi.
Sintetik yuqori molekulyar kimyoviy birikmalarning yana bir muhim oilasi
uretan guruhining chiziqli takrorlanishidan iborat. Poliuretanlar spandeks deb
nomlanuvchi elastomerik tolalar ishlab chiqarishda va asosiy qoplamalar ishlab
chiqarishda ishlatiladi.
Polimerlarning yana bir sinfi aralash organik-noorganik birikmalardir:
1. Bu polimerlar oilasining eng muhim vakillari silikonlardir. Yuqori molekulyar
ogʻirlikdagi birikmalar kremniy atomlarining har biriga organik guruhlar
biriktirilgan oʻzgaruvchan kremniy va kislorod atomlarini oʻz ichiga oladi.
2. Kam molekulyar ogʻirlikdagi silikonlar moylar va moylardir.
3. Yuqori molekulyar og'irlikdagi turlar juda past haroratlarda ham yumshoq bo'lib
qoladigan ko'p qirrali elastik materiallardir. Ular yuqori haroratlarda ham nisbatan
barqaror.
Polimer
uch
o'lchovli,
ikki
o'lchovli
va
bitta
bo'lishi
mumkin.
Takrorlanuvchi birliklar ko'pincha uglerod va vodoroddan, ba'zan esa kislorod,
azot, oltingugurt, xlor, ftor, fosfor va kremniydan iborat. Zanjir yaratish uchun
ko‘p birliklar kimyoviy bog‘lanadi yoki polimerlanadi, shu bilan yuqori
molekulyar birikmalarning xususiyatlarini o‘zgartiradi.
13
1.2. Makromolekulyar moddalar qanday xususiyatlarga ega
Ishlab chiqarilgan polimerlarning aksariyati termoplastikdir. Keyinpolimer
hosil bo'ladi, uni yana isitish va isloh qilish mumkin. Bu xususiyat uni
boshqarishni osonlashtiradi. Termosetlarning yana bir guruhini qayta eritib
bo‘lmaydi: polimerlar hosil bo‘lgach, qayta isitish parchalanadi, lekin erimaydi.
Sintetik makromolekulyar birikmalar
Paketlar
misolida
polimerlarning
makromolekulyar
birikmalarining
xususiyatlari:
1.
Kimyoviy
moddalarga
juda
chidamli
bo'lishi
mumkin.
Uyingizdagi
plastmassaga qadoqlangan barcha tozalash suyuqliklarini ko'rib chiqing. Ko'zlar
bilan aloqa qilishning barcha oqibatlari tasvirlangan, ammo teri. Bu polimerlarning
xavfli toifasi bo‘lib, hamma narsani eritib yuboradi.
14
2. Ba'zi plastmassalar erituvchilar tomonidan oson deformatsiyalansa, boshqa
plastmassalar agressiv erituvchilar uchun buzilmaydigan paketlarga joylashtiriladi.
Ular xavfli emas, lekin faqat odamlarga zarar etkazishi mumkin.
3. Makromolekulyar birikmalarning eritmalari konteyner ichidagi moddalar bilan
oʻzaro taʼsir qilish foizini kamaytirish uchun koʻpincha oddiy plastik qoplarda
beriladi.
Umumiy qoidaga ko'ra, polimerlar og'irligi jihatidan juda engil va sezilarli
darajada mustahkamlikka ega. O'yinchoqlardan tortib kosmik stansiyalarning
ramka tuzilishigacha yoki taytdagi yupqa neylon toladan tortib tana zirhlarida
ishlatiladigan Kevlargacha bo'lgan turli xil foydalanishni ko'rib chiqing. Ba'zi
polimerlar suvda suzadi, boshqalari esa cho'kadi. Tosh, beton, po'lat, mis yoki
alyuminiy zichligi bilan taqqoslaganda, barcha plastmassalar engil materiallardir.
Makromolekulyar birikmalarning xossalari har xil:
1. Polimerlar issiqlik va elektr izolyatorlari sifatida xizmat qilishi mumkin: polimer
materiallardan tayyorlangan yoki qoplangan jihozlar, simlar, elektr rozetkalari va
simlar.
2. Qatron qozon va tova tutqichlari, kofe tutqichlari, muzlatgich va muzlatkich
koʻpiklari, izolyatsiyalangan stakanlar, sovutgichlar va mikrotoʻlqinli pech uchun
xavfsiz idishlarga ega issiqqa chidamli oshxona jihozlari.
3. Koʻplab chang'ichilar kiyadigan termal ichki kiyim polipropilendan, qishki
kurtkalardagi tolalar esa akril va poliesterdan qilingan.
Yuqori molekulyar birikmalar xarakteristikalar va ranglarning cheksiz
diapazoniga ega moddalardir. Ular dasturni kengaytirish uchun keng ko'lamli
qo'shimchalar bilan yanada yaxshilanishi mumkin bo'lgan ko'plab xususiyatlarga
ega. Polimerlar paxta, ipak va jun, chinni va marmar, alyuminiy va sinkni taqlid
qilish uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin. Oziq-ovqat sanoatida ular
15
qo'ziqorinlarga qutulish mumkin bo'lgan xususiyatlarni berish uchun ishlatiladi.
Masalan, qimmatbaho ko'k pishloq. Polimer bilan ishlov berish tufayli uni xavfsiz
iste'mol qilish mumkin.
Boshqa asosiy gidrokolloidlar ksantan saqichlari, arab saqichlari, guar
saqichlari, chigirtka saqichlari, karboksimetiltsellyuloza, alginat va kraxmal kabi
tsellyuloza hosilalaridir.
16
II BOB POLIMERLAR SINTEZI VA MASSASINI ANIQLASH
USULLARI
2.1. Makromolekulyar reaksiyalar
Polimerlarning kimyoviy xossalari, ya'ni makromolekulyar reaksiyalar quyi
molekulalarinikidan shunchalik xilma-xil va ko'pki, ularni sinflash lozim.
Makromolekulyar reaksiyalar paytida makromolekulalar o'rtacha massasining
o'zgarishiga qarab 3 ta katta guruhga bo'linadi.
1. P=соnst. Bunday reaksiyalarni polimeranalogik o'zgarishlar deyiladi.
2. P- ortadi. Polimerlarning tikilishi deyiladi. Xillari: tikilish, blok va payvand
sopolimerlash.
3. P- kamayadi. Makromolekula parchalanib P kamayadi.
Polimeranalogik o'zgarishlarda polimer makromolekulasining biror kimyoviy
reaksiyasida bo'g'inlarning o'rinbosari- funksional guruhi o'zgarib, uning
polimerlanish darajasi P o’zgarmaydi.
Masalan,
makromolekulalari
chiziqli
va
polivinilasetat gidrolizlansa u polivinilspirtga aylanadi:
17
tartibli,
tarmoqlanmagan
Keltirgan misoldagi polivinilasetat va polivinilspirt sanoatda olinadigan ko'p
tonnali polimerlarga kiradi. Polivinilspirtdan polivinol deb ataluvchi tolalar
olingan. Agar gidrolizni to'la olib borilmasa hosil bo'lgan polimerning
makromolekulalari 2 xil vinilasetat va vinilspirt bo'g'inlardan iborat bo'lib qoladi.
Uning suvli eritmasi uy devorlarini oppoq qilib pardozlashda ishlatiladi. Shuni
ham ta'kidlash joizki, tahlil qilayotganimiz nihoyatda noyob misol- polivinilspirtni
boshqa usullar bilan, masalan, vinilspirtini polimerlab olib bo'lmaydi, chunki
vinilspirti tabiatda yo'q, uni olib bo'lmaydi. Shuni o'zidan polimeranalogik
o'zgarishlarning oddiy organik moddalarning reaksiyalarini boshqacha, o'ziga xos
xususiyatlari borligini ko'rib turibmiz.
Polimeranalogik o'zgarishlarning xususiyatlari shundan iboratki ikkita oddiy
(kichik molekulali) A va B modda reaksiyaga kirishib C moddasi hosil qiladi. Shu
bilan birga qo'shimcha boshqa D modda ham hosil bo'lsin: А+В=С+D
Reaksion aralashmada deyarli doim ozmi-ko'pmi reaksiyaga kirishmay qolgan
A va B moddalar bo'ladi. Ularni to'rtalasini har-xil usullar bilan ajratib olish
mumkin, ammo shu umumiy chizmaga mos polimer reaksiyasi polimeranalogik
o'zgarishlarda reaksiyaga kirishayotgan A guruh, asosiy hosila B bo'g'in- gurug va
qo'shimcha C bo'g'in- guruh bitta makromolekula tarkibida bo'lib,
A+B= [A]x[C]y[D]z
ularni ajratib bo'lmaydi. Agar x, y va z lar polimerdagi bo'g'inlarning molyar
qismi bo'lsa x=z=0 va u=1 hol dastlabki polimerning hosilaga to'la va qo'shimcha
reaksiyasiz o'tgani bo'ladi. Bunday hollar nihoyatda kam uchraydi. Juda ko'p
hollarda polimeranalogik o'zgarishlar natijasida hosil bo'lgan polimer haqiqatda 2
va 3 bo'g'inli sopolimer bo'ladi, bu polimeranalogik o'zgarishlarning oddiy
moddalar reaksiyasidan boshqacha ekanligini ko'rsatib turibdi.
18
Polimerlarning kimyoviy o'zgarishlarida fazoviy va statistik faktorlar katta
o'rin tutadi. Statistik faktorning rolini Flori nazariy jihatdan ishlab chiqqan. Uni
polivinilspirtning aldegid bilan polimeranalogik o'zgarishlari misolida ko'raylik:
har bir aldegid molekulasi polimerning 2 ta yoki qo'shni vinilspirt bo'g'ini
bilan reaksiyaga kirishib asetal guruhlari hosil qiladi. Ana shunday 2 yangi bo'g'in
orasida statistik sabablarga ko'ra qolib ketgan bitta -Oh guruhi reaksiyaga kirisha
olmaydi. Shunday reakiyaga kirisha olmaydigan guruh- bo'g'inlar miqdori
Florining statistik nazariy hisobiga ko'ra kamida 13,5% bo'lar ekan.
Polimeranalogik
o'zgarishlarlarda
stereo
effektlar
ko'p
uchraydi,
makromolekulada reaksiyaga kirishmaydigan A va hosil B guruhlar o'zgarib
ekranlanishi va ta'sirlanishi mumkin. Uning natijasi "qo'shni ta'sir" deb ataladigan
4 xil holat bo'lishi mumkin:
19
1. Qo'shni ta'sir natijasida reaksiyaning polimeranalogik o'zgarishlar tezligi
ortadi;
sopolimer makromolekulasidagi yon bo'g'inlar ta'siri- reaksiyasi natijasida
yanada osonroq ketadi:
va natijada ikkilamchi akril kislota-akril xlorid sopolimeri o'rniga uchlamchi
akril kislota-akril xlorid-GA sopolimeri hosil bo'ladi. U ham yetmagandek, qo'shni
makromolekulalarning СООН va СОС1 guruhlari reaksiyaga kirishib
Poliakriloxlorid ikkilamchi aminlar (НNR1R2) bilan oddiy organik kimyo
qoidalariga mos bo'g'inlarni hosil qiladi:
20
Ammo yon qo'shni bo'g'inlarining COCl va amid guruhlari shunday qulay
stereoximik holatga egaki, o'z-o'zidan ta'sirlashib termodinamik jihatdan
barqarorroq 6 a'zoli siklik birikma (bo'g'in)ga aylanadi:
Natijada 2 xil effektni kuzatamiz: 1. Poliakrilxlordamin polimeranalogik
o'zgarishlardan kichik xlorangidrid va amid guruhli bo'g'inlardan tashqari uchinchi
sikl bo'g'inlar hosil bo'ladi; 2. Har bir amid guruhi "qo'shni ta'sir" natijasida bitta
akrilxlorid bo'g'inini bog'lab xlorangidridlarning reaksiyaga kirish darajasini
chegaralaydi- hech qachon yarmi (50%) dan ortiq COCl ning reaksiyasi
kuzatilmaydi.
Ana
shunday
yangi
xususiyatlari
sababli
polimeranalogik
o'zgarishlardan ko'pincha kutilmagan effektlarga va yangi polimerlar olishning boy
imkoniyatlariga olib keladi. Shunchalik boymi? Keling, ikkitagina polimer, ya'ni
polivinilasetat va sellyulozalarning polimeranalogik o'zgarishlaridan foydalanib
sanoatda amalga oshirilgan imkoniyatlarini sxematik chizmasini ko'raylik:
21
Polivinilasetatning polimeranalogik o'zgarishlari
2.2. Polimerlarning polimerlanish darajasi ortishi bilan boradigan
makromolekulyar reaksiyalari
Makromolekulyar reaksiyalarga polimerlarning tikilishi, payvand va bloksopolimerlanishi kiradi. Oxirgi ikki holda eruvchan polimer (sopolimer) olinsa,
tikilish reaksiyalarida uch o`lchamli to`rsimon molekulyar strukturalar hosil bo`lib
eruvchanlik yo'qoladi. Shu sababli polimerlarni tikilishini strukturalash reaksiyasi
ham deb yuritiladi. Oquvchan yoki suyuq polimer va oligomerni tikilishi, polimer
moddaning ketishiga olib kelgani uchun bunday tikilish reaksiyalarini qotirish
22
reaksiyalari ham deb ataladi. Misol, epoksid smolalarni qotishi. Bu reaksiyalarni
hammasida P va М juda katta bo'lib ketadi.
Payvand va blok-sopolimerlanish makromolekulalardagi faol markaz (radikal
yoki ion)larda bog'lanadi. Agar faol markazlar makromolekula zanjirining oxiridan
uzoqda bo'lsa payvand sopolimer hosil bo'ladi:
Agar faol markazlar makromolekula zanjirining oxirida bo'lsa blok sopolimer
hosil bo'ladi:
Kinetik
zanjirning
faol
markazi
yuqorida
ko'rsatilgandek,
anionli
polimerlanishda monomer tugaganda saqlanishi mumkin. Ularni "tirik" polimerlar
degan edik, bunday "tirik" polimerlardan sanoatda blok sopolimerlar olinmoqda.
Payvand sopolimerlanish juda ko'p tadqiqot qilingan, chunki polimerlarni
γ- nurlanishga uchraganda, polimerlarda hosil bo'lgan peroksid va gidroperoksid
guruhlar parchalanganda makromolekulalarda faol radikallar hosil bo'ladi va u faol
markazlarda monomerlar polimerlanib yon tarmoq zanjirlar hosil qiladi. Ularning
soni
va
uzunligini
ma'lum
darajada
boshqarish
mumkin.
Ayniqsa,
oksidlanishqaytarilish reaksiyasi bilan inisiirlash payvand sopolimerlanishni
samaraliroq boshqarish imkonini beradi.
23
Payvand sopolimerlanish tasma va ayniqsa, tolalarni sirtiga ishlov berishda,
ya'ni modifikasiya qilishda qo'llaniladi. Bu usulda matolarning elektrlanish,
ho'llanish va bo'yalishi amalga oshiriladi.
Kauchuk va kauchuksimon polimerlarni vulkanlash, bu kauchukdan rezina
olishning
asosini
tashkil
qiladi.
Kauchuklar
oltingugurt
bilan
dudlanib
makromolekulalari o'zaro choklanadi. Kauchukning elastikligi kamayadi, zichligi
va kattaligi ortadi va natijada mexanik ta'sirlarga chidamli rezinalar olinadi.
Reaksiyaning kimyoviy mohiyati:
markazlar hosil qiladi va ular kauchuklardagi qo'shbog'larga oson birikadi.
Kauchuklarni vulkanlashni radikal initsiatorlar va γ- nurlanish yordamida ham olib
borish mumkin.
Poliefir rezinalar olishda to'yinmagan poliefirlarni choklash bilan sanoatda
keng qo'llanayotgan poliefir rezinalar olinmoqda. To'yinmagan dikarbon kislotalar
va diglikollar kondensasiyasidan chiziqli to'yinmagan termoplast poliefirlar sintez
qilinadi. Masalan:
24
Epoksid
smolalar
va
ularning
qotirilishi
natijasida
epoksidsmolalar,
epixlorgidrin va gidroksil guruhlari tutgan birikmalarning, masalan, 2,2difenilolpropanning reaksiyasidan hosil bo'ladi. U ko'p bosqichli reaksiya bo'lib,
birinchisida diepoksid modda hosil bo'ladi:
Ikkinchi bosqichda diepoksidlar o'zaro reaksiyaga kirishib oligomer hosil
www.ziyouz.com kutubxonasi qiladi:
25
Bu epoksid smola, quyuq va oquvchan modda bo'lib, bu yerda n =2-5,
M=1000-5000. Bu smolalar epoksi guruh bilan reaksiyaga kirisha oladigan ikki
yoki ko'p funksional moddalar (ko'p asosli aminlar, kislotalar yoki ularning
angidridlari) bilan choklab qotiriladi. Keyingi yillarda qotiruvchi modda sifatida
polietilenpoliamin ko'p ishlatiladi:
Uning tarkibida gidroksil guruhlari ko'p bo'lgani uchun har xil material
(yog'och, keramika, plastmassa)larga adgeziyasi, ya'ni yopishish qobiliyati kuchli,
shu sababli epoksid smolalar yelim sifatida keng qo'llaniladi.
Shirin marmeladlar, qo'y va mol oyoqlarini qaynatib va sovutib olinadigan
dildiroq ham choklangan polimerlardan iborat, ular polimerlarning funksional
guruhlarini o'zaro birikishidan choklanib uch o'lchamli bir butun gigant
makromolekulaga aylanadi. Masalan, dildiroqda oqsil makromolekulalari o'zaro
kuchsiz vodorod va boshqa xil kuchsiz (gidrofob, dipol-dipol) bog'lar bilan
tikiladi:
Natijada quyuq oqsil eritmasi qotib gelga aylanadi. Ammo bu "chok"larni
qizdirib buzish va yana gelni eritmaga aylantirish mumkin.
26
XULOSA
Polimerlarning kimyoviy xossalari, ya'ni makromolekulyar reaksiyalar quyi
molekulalarinikidan shunchalik xilma-xil va ko'pki, ularni sinflash lozim.
Shuni ham ta'kidlash joizki, tahlil qilayotganimiz nihoyatda noyob misolpolivinilspirtni boshqa usullar bilan, masalan, vinilspirtini polimerlab olib
bo'lmaydi, chunki vinilspirti tabiatda yo'q, uni olib bo'lmaydi. Shuni o'zidan
polimeranalogik o'zgarishlarning oddiy organik moddalarning reaksiyalarini
boshqacha, o'ziga xos xususiyatlari borligini ko'rib turibmiz.
Polimerning molekulyar og'irligini aniqlash yangi polimer materiallarini
ishlab chiqishda, polimerning ishlash muddati davomida qayta ishlash / ishlab
chiqarishda va uning tayyor mahsulotdagi ishlashida muhim rol o'ynaydi.
Polimerning xossalari va ishlashi uning molekulyar og'irligi taqsimotiga
ta'sir qiladi. Yuqori molekulyar og'irlik, masalan, polimerning mo'rtligiga ham,
kuchlanish kuchiga ham ta'sir qilishi mumkin. Past molekulyar og'irlik
polimerning eritmani qayta ishlash qobiliyatiga ta'sir qilishi mumkin.
Polimer
sinov
laboratoriyalarimiz
muntazam
ravishda
polimer
materiallarining molekulyar og'irligini (Mw) aniqlashni amalga oshiradi, bu
bizning mijozlarimizga yangi polimer ishlab chiqish va material tanlashda,
degradatsiya yoki materiallarning nosozlik bilan bog'liq muammolarini hal qilishda
va ishlab chiqarish sifatini nazorat qilishda yordam beradi.
Mutaxassislarimiz materialning yaxlitligini o'rganish va buzilish, yorilish va
uzoq muddatli degradatsiya kabi muammolarga olib kelishi mumkin bo'lgan har
qanday og'ishlarni aniqlash uchun bir qator tahliliy usullarni qo'llaydi.
Laboratoriyalarimiz eng yirik OEMlardan tortib kichikroq polimer materiallari
ishlab chiqaruvchilarigacha bo'lgan barcha o'lchamdagi tashkilotlar bilan ishlaydi,
biz o'rtacha molekulyar og'irlik (Mn), massa-o'rtacha molekulyar og'irlik (Mw), zo'rtacha molekulyar og'irlik (Mz) va Polidisperslik / Molekulyar og'irlik taqsimoti
27
(MWD) keng turdagi polimerlar va plastmassa materiallar uchun. Polimerning
molekulyar og'irlik xususiyatlari, polimer xom ashyo, qoliplash, sterilizatsiya va
saqlash kabi bosqichlardan o'tishi bilan materialning hayot aylanishi davomida
o'zgarishi mumkin. Bizning sinovimiz, tushunchamiz va maslahatlarimiz qaror
qabul qilish jarayonida sizga yordam berishi va mahsulotning yaxlitligini
ta'minlashga yordam beradi.
Bizning Yevropa va AQShdagi laboratoriyalarimizdan yetkazib berilgan
polimer molekulyar og‘irligi bo‘yicha ekspert imkoniyatlarimiz sizga polimer
materiallaringizning tarkibi va xususiyatlarini tushunishga hamda material va
mahsulotning butun umri davomida qayta ishlash va materialning nosozligi bilan
bog‘liq muammolarni hal qilishga yordam beradi.
Polimer sintezi partiyaviy, yarim partiyali yoki uzluksiz jarayonlarda amalga
oshirilishi mumkin. Partiyali va yarim partiyali jarayonlarda reaktor reaktivlar
partiyasi bilan zaryadlanadi va keyin polimerizatsiya jarayoni amalga oshiriladi.
Kerakli polimer hosil bo'lganda, u chiqariladi va ozuqaning keyingi partiyasi
kiritiladi. Yarim partiyali jarayon - bu partiyaviy jarayonning varianti bo'lib, unda
bir yoki bir nechta reaktivlar partiya rejimida qo'shiladi, boshqa reagent doimiy
ravishda oziqlanadi. Tirik polimerizatsiya bilan BCP sintezi odatda partiya yoki
yarim partiya jarayonlarida amalga oshiriladi. Eng oddiy holatda, konversiyani
yakunlash uchun bitta monomer qo'shiladi va polimerizatsiya amalga oshiriladi,
so'ngra jarayon ikkinchi monomer bilan takrorlanadi.
Garchi ommaviy jarayonlar tadqiqot laboratoriyalarida ish kuchi bo'lsada,
tijorat PE ishlab chiqarish uchun doimiy (va yarim uzluksiz) reaktorlar ustunlik
qiladi . Uzluksiz polimerizatsiya reaktorida barcha monomerlar va reagentlar
doimiy ravishda reaktorga yuboriladi va polimer oqava suvdan ajratiladi. Onlayn
tahliliy asboblar va polimer tahlillari bilan o'lchanadigan istalgan barqaror holat
sharoitlariga erishish uchun oqimlar sozlanadi.
28
Dow tadqiqotchilari zanjirli polimerizatsiya uzluksiz reaktorlarda eng
samarali
amalga
oshirilishini
aniqladilar.
19
Ushbu
konfiguratsiyaning
afzalliklaridan biri shundan iboratki, zanjirli o'chirish kinetikasi reaktordagi siljish
agentining butun ishlash muddatidan foyda oladi. HDPE ning eritma fazasi sintezi
uchun zarur bo'lgan yuqori haroratlarda polimerizatsiya katalizatorlari odatda
nisbatan tez faollashadi va tugaydi (ya'ni, tirik va o'ladi), asosiy guruhni o'chirish
agentlari odatda kam yoki umuman tugatmaydi. Shuning uchun, partiyali yoki
yarim partiyali konfiguratsiyada o'tish faqat polimerizatsiya katalizatorlarining
(nisbatan qisqa) tasodifiy ishlash muddati davomida sodir bo'lishi mumkin.
Uzluksiz jarayondagi barqaror holat sharoitlari esa, reaktorda CSA ning
ishlash muddati davomida doimiy ravishda yangi katalizatorni ta'minlaydi.
Shuning uchun, aslida, katalizatorlarning ishlash muddatiga to'g'ri keladigan qism
emas, balki butun ishlash muddati ishlatiladi. CSA umri davomida to'liq
foydalanish polimerdagi o'rtacha blok uzunligining qisqarishida namoyon bo'ladi .
29
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI.
1. Говарикер В.Р., Висванатхан Н.В., Шридхар Дж. Полимеры. М.: Наука,
1990, 396 с.
2. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии
полимеров, М. Химия. 1967.
3. Кулезнев В.Н., Шершнев В.Л. Химия и физика полимеров, М. 1978.
4. Мусаев У.Н., Бобоев Т.М., Хакимжонов Б.Ш., Мухамедиев М.Г.
Полимерларнинг физик кимёси. Тошкент. ТошДУ. 1994.
5. Аскаров М.А., Ёриев М., Ёдгоров Н. Полимерлар физикаси ва химияси.
Тошкент 1993.
6. Курбонов Ш.А., Мусаев У.Н., Киличев С. Полимерларнинг кимёвий
хоссалари ва деструкцияси. ТошДУ.1998
7. Практикум по высокомолекулярным соединениям. Под ред. В.А. Кабанова,
М.: Химия, 1985.
8. Мусаев У.Н. Юқоримолекулали бирикмалар кимёси. Маърузалар матни,
Тошкент: ЎзМУ, 1999.
9. Аскадский А.А., Кондрашенко В.И. Компьютерное материаловедение
полимеров. -М.: Научный мир, 1999.
10. Мусаев У.Н., Каримов А., Иргашева Н.Х., Хамидов С.С., Азимов А.А.,
Тиллаев Р.С. Некоторые аспекты синтеза полимеров медицинского
назначения.- Ташкент: Фан, 1978..
11. Абрамова Л. И., Бойбурдов Т.А., Григорян Э.П., Зильберман Е.Н.,
Куренков В.Ф., Мягченков В.А. Полиакриламид.-Москва: Химия, 1992.
12. Аскаров М.А., Гафуров Б.Л. Радикальная полимеризация итаконатов.Ташкент: Фан, 1992.
13. Кабанов В.А., Зубов В.П., Семчиков Ю.Д. Комплексно-радикальная
полимеризация.-М.: Химия, 1987.
14. Кирш Ю.Э. Поливинилпирролидон и другие поли-N-виниламиды. М.:
Наука, 1998. 238 с.
30
FOYDALANILGAN QOLLANMALAR, ADABIYOT VA ELEKTRON
KUTUBXONALAR
https://uz.wikipedia.org/wiki
https://fayllar.org
https://www.ziyouz.com
POLIMER KIMYOSI
31
Download