34.Кристалды және кристалданатын аморфты полимерлердің термомеханикалық қисықтар
Кристалдардың балқу температурасынан төмен температурадағы аймақта деформацияның шамасы аз және қайтымды,яғни дене қатты түрде.Балқу температурасынан жоғары аймақта деформация күрт өседі және қайтымсыз болады,ол өатты кристалдық дененің сұйыққа ауысқанын көрсетеді.
Кәдімгі шыныланатын сұйықтықтардың термомеханикалық қисығы өзгеше.Температураны жоғарылатып,зат үлгісін қыздырғанда деформация бірқалыпты және үздіксіз өсіп,тұтқырлықтың кемуін дәлелдейді.Төмен температурада,зат шыны тәріздес күйде болғанда,кристалдық заттар сияқты деформация аз және қайтымды.Демек,шыныланған аморфты денелер қатты кристалдық денелерге ұқсас,бірақ қатты шыны тәріздес күйден сұйық күйге өтуі,кристалдық денелерден өзгеше,біршама температура аралығында болады.Осы аралықтан шынылану температурасын анықтайды.
Мына графиктен түзу сызықты аморфты полимерлердің термомеханикалық қисығын көруге болады.Қисық 3 физ-қ күйге сай 3 бөлімнен тұрады.І бөлім шыны тәріздес,ІІ бөлім жоғары эластикалық,ал ІІІ бөлім тұтқыраққыштық күйді білдіреді.
Шыны тәріздес күйдегі температуралық аралықта жылулық қозғалыс энергиясының шамасы макромолекула бөліктерін бір-бірімен салыстырғанда жылжытуға жеткіліксіз,сондықтан макромолекула пішіні мен өзара орналасуы уақытқа байланысты өзгермейді.Бұл күйде тізбек атомдары не атомдар топтары тепе-теңдік төңірегінде тербелмелі қзғалыста болады.
Температура шынылану температурасына жеткенде макромолекула буындарының қозғалысы едәуір артады,соның әсерінен тізбектің кей бөліктері жылжып,макромолекуланың бөліктері өзгереді.Сыртқы күш бұл өзгерістерге бағыт беріп,үлгіде деформация шамасы артады және қайтымды болады.Бұл күй тек полимерге тән ерекше жоғары эластикалық күйді білдіреді.
Температураны одан әрі жоғарылатса сегменттердің қозғалысы одан әрі арта түсіп,макромолекула шумақтары бір-бірімен салыстырғанда жылжиды.Соның себебінен полимерде қайтымсыз деформация болады.һ,яғни ол ағады.Төмендегі графиктен полимергомологтар қатарының әр түрлі мүшелерінің термомеханикалық қисықтарын көрсек болады.
Графиктен төмен молекулалқ заттар тек екі күйде болатыны,яғни шыны тәріздес және тұтқыраққыштық.Молекулалық масса жоғарылаған сайын шынылану мен тұтқыраққыштық температура бір-бірінен ажырайды.Яғни жоғары эластикалық күй пайда болады және термомеханикалық қисықтарда 3-бөлім түзіледі.
Торланған полимерлерде тұтқыраққыштық күй жоқ,себебі макромолекулалардың арасында көлденең хим-қ байланыстар полимер тізбектерінің ауырлық центрінің жылжуына кедергі жасайды.
37.Аморфты полимерлердің үш физикалық күйі.
Аморфты полимерлер үшін температураға байланысты әр түрлі үш физикалық күй сәйкес – шыны тәріздес, жоғары эластикалық және тұтқыраққыштық. Алғашқы екеуі қатты агрегат күйге, ал соңғысы – сұйық күйге жатады. Жоғары эластикалық күй тек қана полимерлерге тән. Полимерлердің әр түрлі физикалық күйлерін анықтау үшін олардың қандай болса да температураға тәуелді бір қасиетін зерттеу керек. Сондай қарапайым және сенімді әдістердің бірі – термомеханикалық әдіс. Бұл әдісте белгілі бір уақытта полимер үлгісіне тұрақты күш түскенде деформацияның температураға тәуелділігі қаралады. Полимердің деформация шамасының температураға тәуелділігінің графикалық түрдегі бейнесін термомеханикалық қисықтар дейді.
Сонымен полимерлердің төмен молекулалық заттардан ерекшелігі оларға үш физикалық күй (шыны тәріздес, жоғары эластикалық, тұтқыраққыштық) тән және бұл күйлердің бір-біріне өтуі бір нүктеде болмайды, бір шама температуралық аралықта байқалады. Осы температуралық аралықтардың орташа мәндерінен Тш және Тт табады.