15-ma`ruza. Polimerlar kimyosi reja: Polimerlar, plastmassa, ularning olinishi, xossalari va ishlatilishi

Polimerlarning 
kimyoviy 
tuzilishi. 
Polimer
materiallar,
jismlar
va
moddalarning xossalari ularni tashkil qilgan makromolekulalarning eng asosiy
xarakteristikasi ikkita: kimyoviy tuzilishi (tabiati va tarkibi) va kattaligi-
molekulyar massasi. Ana shu o`lchamning xususiyatlari va imkoniyatlari
jihatidan ham polimer moddasi oddiy moddalardan ancha farq qiladi.
Polimerlarning tuzilishi shunchalik xilma-xilki uning bu xususiyatini kimyoviy
belgilariga qarab sinflarga bo`lmasdan tushunib olish qiyin.
Makromolekulasining asosiy zanjirini tashkil qilgan elementlarga qarab 2
guruhga bo`linadi:
a) faqat uglerod atomidan tashkil topgan bo`lsa- karbozanjirli polimerlar
deyiladi — С —С — С — С — С —.
b) asosiy zanjirni tashkil qilgan atomlar 2 va undan ortiq elementdan iborat
bo`lsa polimerni geterozanjirli polimerlar deb yuritiladi.
Oqsil va sintetik poliamidlar makromolekulalarining asosiy zanjiri 3 xil
element S, H, N atomlaridan, mochevina-formaldegid smolasi va poliamidlarniki 3
xil S, O va N atomlaridan atomlaridan tashkil topgan.
Polimerlar makromolekulasidagi bo`g`inlar bir xil bo`lsa- gomopolimerlar, har
xil bo`lsa- sopolimerlar deyiladi.
Makromolekulalarning kimyoviy tuzilishi- konfigurasiyasiga oid yana bir
omil- bo`g`inlarning o`zaro tuzilishi, ya'ni makromolekula stereoizomeriyasidir.
Ma'lumki, uglerod atomidagi o`rinbosarlar 2 xil bo`lsa (R va H, yoki R
1
va R
2
)
uglerod atomi asimmetrik atom bo`lib, u L- yoki D- shaklda (o`ng va chapga
buruvchi) bo`la oladi. Agar makromolekulaning asimmetrik atomlari faqat L- yoki
faqat D- shaklda bo`lsa (asosiy zanjir yotgan tekislikka nisbatan) o`rinbosarlar asosiy
zanjirning bir tomonida bo`ladi:
...
...
H
H
H
H
Bunday makromolekula izotaktik deb ataladi.
Agar zanjirda L- va D- shakllar almashinib kelsa (L-, D-, L-, D- ) bunday
makromolekula sindiotaktik deyiladi:
...
...
H
R
H
R
Izo- va sindiotaktik makromolekulalar stereoregulyar (fazoviy tartibli) deb
yuritiladi. Ulardan tashkil topgan polimerlar stereoregulyar polimerlar deb ataladi.

---

---

Makromolekulaning o`rinbosarlari fazoda tartibsiz (L- va D- shakllar aralash-

quralash, statistik betartiblikda) joylashgan bo`lsa uni ataktik makromolekula
deyiladi. Stereoregulyar makromolekulalar o`zaro tartibli joylashishi mumkin, ataktik
makromolekulalarda bunday imkoniyat yo`q (silliq va silliq bo`lmagan taxtaning
taxlanishiga o`xshash). Shu sababli stereoregulyar polimerlarning materiallari yuqori
mexanik xossalarga ega bo`ladi. Chunki stereoregulyar makromolekulali polimer
ko`pincha kristallik strukturaga, ataktik polimerlar esa amorf strukturaga ega bo`ladi.
Izotaktik polipropilenning sindiotaktikadan zichligi va erish harorati (20 °С dan)
yuqori.
Polimerlarda sis-trans izomeriya dienlarning (masalan, polibutadien)
polimerlarida uchraydi. Bu ham fazoviy (geometrik) izomeriyaning xususiy bir
turidir:
CH
2
CH CH
CH
2
CH
2
CH
CH
CH
2
Sis- izomer
Trans- izomer
Bu izomeriya ham polimerlarning xossasiga sezilarli ta'sir qiladi. Masalan, 1,4-
poliizoprenning sis- izomeri oddiy haroratda elastik holida (tabiiy kauchuk, Geveya
daraxtidan olingani) va kauchuk sifatida ishlatiladi. Ammo uy haroratida trans-
izomer guttapercha nomli qattiq plastikdir, chunki, u ancha yuqoriroq haroratda
(+65°С) yumshaydi va undan yuqoriroq haroratdagina kauchuksimon xossani
namoyon qiladi.
Asosiy zanjirning tarangligi har-xil bo`lishi mumkin. U asosan bo`g`inlarning
kimyoviy tuzilishi va tabiatiga ko`p bog`liq.
Polimerlarning molekulyar massasi ularning asosiy ko`rsatkichlaridan biri
bo`lib, 5-10 mingdan bir necha milliongacha intervalda bo`ladi.
Quyi molekulali moddalarda, bilamizki, molekulyar massa bir xil bo`ladi.
Undan farqli o`laroq, polimerni tashkil qilgan makromolekulalarining molekulyar
massasi har xil, polidispers bo`ladi. Moddaning keng qabul qilingan ma'nosida birorta
eng toza polimerni `toza modda` deb bo`lmaydi, chunki u har xil molekulyar massa
qiymatiga ega bo`lgan makromolekulalardan tashkil topgan.