Bosqichli polimerlanish

Информация о документе

Цена	15000UZS
Размер	69.2KB
Покупки	1
Дата загрузки	18 Июнь 2024
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Химия

Продавец

Diyorbek

Дата регистрации 29 Февраль 2024

177 Продаж

Bosqichli polimerlanish

Купить

MUNDARIJA:
KIRISH……………………………………………………………………..…….3
I BOB: POLIMERLANISH JARAYONLARI
1.1 Polimerlanish jarayoni………………………………………………….…..…5
1.2 Migratsion(Bosqichli) polimerlanish………………………………………...13
II BOB: POLIMERLANISH REAKSIYALARI VA TUZILISH
JIHATIDAN TA’SIRI
2.1 Polimerlanish reaksiyasiga ta’sir etuvchi omillar………………………….…
16
2.2 Polimerlanishga monomer tuzilishiga ta’siri…………………………………
17
2.3 Polimerlanish termodinamikasi…………………………………………..
…..18
XULOSA…………………………………………………………………….….22
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR…………………………………...
…..23
2

KIRISH
Polimerlar - yuqori molekulyar birikmalardir. Odatda, molekul yar massasi
500 dan bir necba milliongacha bo’lgan moddalar yuqori molekulyar birikmalar
hisoblanadi. Molekulyar massasi 500 dan 5000 gachabo‘lgan moddalar xossalari
jihatidan quyi molekulyar birikmalarga ham, yuqori molekulyar birikinalarga ham
o‘xshamaganligi uchun rasman oligomerlar deb ataladi.
Yuqori molekulyar birikmalar molekulalari o‘lchamlarining kattaligi- ni
nazarda tutib, ko'pincha. ulami makromolekulalar deb, yuqori molekul yar
birikmalar kimyosini esa makromolekulalar kimyosi deb yuritiladi. Yuqori
molekulyar birikmalar kimyosi bir necha yuz va tninglab atom- lardan tuzilgan
makromolekulalaming kimyoviy xossalarini, tuzilishini, sintez va tahlilini, ularda
kuzatiladigan qonuniyatlami o'rganadi. Yuqori molekulyar birikmalar tarkibidagi
elementlarning xususiyat- iga qarab organik va anorganik polimerlarga
bo‘linadi.Organik yuqori molekulyar birikmalar, ehunonchi, o'simliklar
organizmining asosiy tarkibiy qismini taslikil qiluvchi sellyuloza, kraxmal, lignin,
pektin mod dalar jonli tabiatning asosini tashkil qiladi. Hayvonlar organizmidagi
oqsillar, garmonlar, fermentlar va shu kabilar yuqori molekulyar mod- dalardir.
Paxta va kanop tolalarining qimmatli xususiyatlari ularning polisaxaridlardan -
selly ulozadan taslikil topganligida boMsa, sabzavot va donlarning ozigUik
xususiyati ularning tabiiv polimer — kraxmaldan tash kil topganligidadir. Demak,
o‘simliklar dunyosi tabiatda yuqori molekul yar birikmalar hosil qiluvchi qudratli
manbadir. O‘simliklarda polisa- xaridlar, pektin moddalar va lignin biologik
jarayonlar natijasida hamma vaqt hosil bo‘lib turadi.
Makromolekulada initsiatorlar ishtirokida faol markaz (•) hosil qilish P.ning
asosiy bosqichi hisoblanadi. Bu markaz reaksiyaning o sishini boshlab yuboradi vaʻ
monomer molekulasini faol markazga qo shadi. Agar bu markaz turg un (uzoq
ʻ ʻ
vaqt mavjud bo luvchi) bo lsa, P. bosqichsimon deyiladi. Agar oraliq mahsulot
ʻ ʻ
turg un bo lmasa (qisqa vaqt mavjud bo la olsa), P. zanjirsimon deyiladi. P.da
ʻ ʻ ʻ
qatnashuvchi faol markazlar tabiatiga ko ra, P. radikalli va ionli bo ladi. P.da bir
ʻ ʻ
vaqtda 2 yoki undan ortik, turli monomerlar qatnashishi mumkin.
3

Radikalli P. faqat zanjirli mexanizm bo yicha boradi. Erkin radikallar oraliqʻ
faol mahsulotlarning funksiyasini o taydi. Etilen, vinil-xlorid, vinilatsetat,
ʻ
vinilidenxlorid, ftoretilen, akrilonitril, me-takrilonitril, metilakrilat, metil-
metakrilat, stirol, butadiyen, xlorop-ren va boshqa radikalli P.ga kirishadigan
monomerlarga mansubdir. Radikalli P.ni xona harorati va quyi temperaturalarda
amalga oshirish uchun oksidlanishqaytarilish initsiatorlashdan foydalaniladi. Lab.
amaliyotida fotokimyoviy initsiatorlash qo llanadi. Radikalli P.ni u-nurlari, tezkor
ʻ
elektronlar, x-zarrachalar, neytronlar va h.k. ta sirida hosil qilish ham mumkin. Bu
ʼ
usuldagi initsiatorlash radi -atsion kimyoviy initsiatorlash deyiladi.
Radikalli P.da zanjir uzatilish re-aksiyasining ahamiyati muhim. Buning
mohiyati shundaki, o suvchi radikal biror molekula (zanjir uzatuvchi
ʻ
molekula)ning atomi yoki bir guruh atomini uzib oladi. Natijada o suvchi radikal
ʻ
to yingan valentli molekulaga aylanib, kinetik zanjirni davom ettirishga moyil
ʻ
yangi radikal hosil qiladi.
Ionli P.da oraliq faol mahsulotlar ionlar, ionlar jufti yoki qutblangan
komplekslardan iborat. Ionli P. zanjirli mexanizm bo yicha ham, bosqichli
ʻ
mexanizm bo yicha ham borishi mumkin. Zanjirsimon ionli P. kationli va anionli
ʻ
P.ga bo linadi. Kationli P.da o suvchi zanjir uchidagi reaksiya ga kirishuvchi ionlar
ʻ ʻ
musbat zaryadli bo ladi. Izobutilen, propilen, metilstirol, vinilalkil efirlar, izopren
ʻ
va h.k. monomerlar kationli P.ga oson kirishadi. Kationli P.ni past temperaturada
amalga oshirishda katali-zatorlar bilan komplekslar hosil qiluvchi sokatalizatorlar
(suv, proton kislotalar, spirtlar, galogenalkillar, efirlar va h.k.) ishlatiladi.
Sianid viniliden, nitroetilen, akrilonitril, metakrilonitril, akril va metakril
efirlar va h.k. anionli P.ga oson kirishadi. Koordinatsion-ionli P. olinayotgan
mahsulotlarning xossalarini aniq tekshirishga imkon beradi. Butun dunyoda ishlab
chikariladigan polimerlarning 3/4 ga yaqin qismi P. jarayoni asosida olinadi.
Kurs ishining tuzilishi. Ushbu Kurs ishi kirish, xulosa, foydalanilgan
adabiyotlar ro’yxati va o’zaro mazmunan bog’langan 2 ta bobdan iborat bo’lib
umumiy hajmda 23 betni tashkil etadi.
4

$I BOB: POLIMERLANISH JARAYONLARI 1.1 Polimerlanish jaayonlari Polimerlanish jarayonlari. Molekulasida bir yoki bir necha xil aktiv funktsional gruppalari bo’lgan quyi molekulyar moddalar - monomer molekulalarining o’zaro birikib, yuqori molekulyar birikma hosil qilish jarayoniga polimerlanish deyiladi. Polimerlanish jarayonida qatnashayotgan quyi molekulyar moddalarning soniga qarab - gomopolimerlanish (faqat bitta modda qatnashsa) va sopolimerlanish (ikki va undan ortiq modda qatnashsa) jarayoni sodir bo’ladi. Polimerlanish jarayonida yuqori molekulyar birimalardan boshqa qo’shimcha mahsulot hosil bo’lmaydi, chunki jarayon nihoyasida hosil bo’lgan polimer tarkibi dastlabki moddaning tarkibiga mos kelishi kerak. Shu sababli polimerlanish jarayonini umumiy holda quyidagicha ifodalash mumkin: polimerlanish nM--------------------------→ (—M—)n Polimerlanish jarayoniga kirisha oladigan quyi molekulyar moddalar --- monomerlar bo’lib, ular o’zaro birikishidan polimerlar hosil bo’ladi. Molekulasi tarkibida qo’shbog’, uchlamchi bog’ bilan bog’langan atomlarga ega bo’lgan, shuningdek yopiq xalqali quyi molekulyar moddalar polimerlanish jarayoniga kirisha oladi. Polimerlanish jarayoni asosan qo’shbog’ yoki uchlamchi bog’larning uzilib monomer zvenolari orasida yangi birlamchi bog’lar hosil qilishi orqali amalga oshishi mumkin. Masalan: CH2 = CH + CH2 = CH + CH2 = CH + …→ — CH2 —CH—CH2—CH—CH2— CH— … | | | | | | R R R R R R CH2 — CH2 + CH2 — CH2 + CH2 — CH2 + . . . → - CH2 - CH2 - NH-CH2- CH2-NH-CH2-CH2-NH- \ / \ / \ / 5$

NH NH NH
Shu bilan bir qatorda polimerlanish jarayonlari monomerlarning tabiatiga,
aktivligiga va jarayon sharoitiga qarab molekulalararo ta‘sir natijasida geterologik
parchalanish, ya‘ni ionlarga ajralish yoki gomolitik parchalanish, ya‘ni aktiv erkin
radikallar hosil bo’lishi natijasida polimerlanish jarayoni amalga oshadi.
Ba‘zi hollarda polimerlanish jarayoni, zaryad uzatuvchi komplekslar (ZUK)
ta‘sirida sodir bo’ladi. Polimerlanish natijasida monomer molekulasi tuzilishidagi
toyinmagan bog’lar, toyingan birlamchi valent bog’larga aylanadi: dien
uglevodorodlarda esa qo’shbog’lar kamayib boradi.
Masalan:
n CH2 = CH ― C = CH2 → . . . [ ― CH2 ― C = CH ― CH2_― ]n
| |
CH3 CH3
Yuqorida qayd etilgan toyinmagan uglevodorodlar va ularning bir qator
hosilalaridan polimerlanish tufayli sanoat uchun qimmatli xomashyo hisoblangan
karbozanjirli yuqori molekulyar birikmalar olinadi. Bular orasida polietilen,
polipropilen har xil fazoviy tuzilishga ega bo’lgan polibutilen, polivinilxlorid,
poliviniledenxlorid, polivinilftorid, turli xil kauchuklar, teflon, yuqori haroratga
chidamli ftoroplastlar, poliakrilatlar, polivinilatsetatlar, poliakrilonitril va ularning
o’zaro polimerlanishidan hosil bo’lgan sopolimerlar ko’plab ishlab chiqarilmoqda.
Sintetik tola, sun‘iy charm va plastmassalarning qator turlarini ishlab chiqarishda,
asosan, etilen va uning hosilalari polimerlanadi.
Tarkibida ikki qo’shbog’ bo’lgan dien, uchlamchi bog’i bo’lgan atsetilen
uglevodorodlarning polimerlari asosida kauchuklar, yuqori temperaturaga chidamli
materiallar olinadi.
Polimerlanish jarayoniga molekulasi tarkibida geteroatomi bo’lgan organik
moddalar ham kirisha oladi, natijada geterozanjirli yuqori molekulyar birikmalar
hosil bo’ladi. Masalan: formaldegid, formaldoksim va nitrillarning polimerlanishi
quyidagicha sodir bo’ladi:
6

$n CH2 = O → . . . — CH2 — O — CH2 — O ― CH2 ― O . . . n CH2 = NOH → . . . CH2 — N — CH2 — N — CH2 — N — . . . | | | OH OH OH n R — C ≡ N → . . . — C = N — C = N — C = N — . . . | | | R R R Shuningdek, yopiq xalqali tuzilishga ega bo’lgan geteroorganik birikmalarning polimerlanishi natijasida ham geterozanjirli chiziqli tuzilishga ega bo’lgan polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: etilenoksiddan polietilenoksid, kaprolaktamdan polikaprolaktam hosil bo’ladi: t0 n CH2 — CH2 → . . . — CH2 — CH2 — O — CH2— CH2 — O — . . . \ / O t0 n CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — C = O → | | —————— NH ———————— O t0 ‖ ‖ → . . . — NH — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — C — . . . Polimerlanish jarayonida yopiq zanjirli monomerlardan chiziqli polimerlarning olinishi o’ziga xos jarayon bo’lib, uni keyinroq mufassal ko’rib chiqish maqsadga muvofiqdir. O’ttizinchi yillarda N. N. Semyonov tomonidan alohida jarayonlar (zanjir reaktsiyalar) nazariyasining asoslari yaratilgandan keyin ko’pgina ximiyaviy reaktsiyalar aynan zanjirli mexanizm asosida kechishi har tomonlama ilmiy asoslanib, amaliy tajribalar orqali tasdiqlandi. Polimerlanish reaktsiyasi tezligiga qarab zanjirli va bosqichli bo’ladi. Bosqichli polimerlanishda monomer molekulalarining birlashishi kichik tezlikda 7$

boradi. Bunda migratsion polimerlanish sodir bo’ladi. Bunda reaktsiya barqaror
oraliq moddalar hosil bo’lishi bilan o’tadi. Agar oraliq mahsulotlar beqaror va umri
qisqa bo’lsa, zanjir mexanizmga ega polimerlanish sodir bo’ladi. Monomerlarning
bosqichli polimerlanishida hosil bo’layotgan makromolekulaning molekulyar
massasi kichik bo’ladi. Lekin zanjirli polimerlanishda hosil bo’lgan polimerlarning
massasi katta, mingdan tortib bir necha o’n millionlarni tashkil qiladi. Bu holda
chiziqli makromolekulalar hosil bo’ladi. Zanjirli mexanizmda monomerlarning
polimerlanish darajasi yoki molekulyar massasi jarayonning borish tezligiga qarab
birdaniga eng yuqori qiymatiga erishadi. Bundan yuqori molekulyar moddalar
o’rtacha molekulyar massasi va polidisperslik darajasi, hosil bo’layotgan
mahsulotning asosiy xossalari polimerlanish jarayonining xarakteriga va uning
kinetikasiga bog’liq bo’ladi. Bosqichli jarayonni reaktsiyaning istalgan vaqtida
to’xtatish va hosil bo’lgan dimer, trimer, tetramer, oligomer va shu kabi
birikmalarni sof holda ajratib olish mumkin. Bunda dastlabki monomerning o’zaro
birikish, oraliq mahsulotlarning bir-biri bilan yoki monomer bilan reaktsiyaga
kirishish xususiyatlari deyarli bir xil bo’ladi, ikkita (yana yangi) monomer
molekulasining o’zaro birikish reaktsiyasi amalga oshishi uchun talaygina energiya
talab qilinadi (chunki monomerlar aktivlanganidagina reaktsiyaga kirisha oladi).
Polimerlanish jarayoni monomer molekulalarining o’zaro va oraliq
mahsulotlar bilan birikishi uchun reaktsiyaga kirishayotgan molekuladan biror
atomning tezda boshqa molekulaga ko’chishi, ya‘ni “migratsiyasi” natijasida ham
sodir bo’la oladi. Polimerlanishning bu turiga bosqichli yoki migratsion
polimerlanish deyilib, jarayon monomer molekulasidagi aktiv atomning (yoki
ionning) ko’chishi natijasida roy beradi.
Polimerlanishning bu turiga izobutilenning sulfat kislota ta‘sirida
polimerlanish misol bo’la oladi.
8

$CH3 CH3 CH3 CH3 Θ | | | | CH2 = C + CH2 – C → CH3 – C – CH = C dimer | | | | CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 | | | | | | CH3 – C – CH = C + n CH2 = C → H— CH2 –C —CH2–C–CH = C trimer | | | | | | CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Olifenlar va ularning hosilalari orasida izobutilenga o’xshash bunday talabga javob beradigan monomerlar deyarli kam, shuning uchun polimerlanishning bu turi olifenlarda kam uchraydi. Biroq shunday qator monomerlar mavjudki, ular ma‘lum sharoitda, migratsion polimerlanadi, lekin dastlabki monomer zvenosining tarkibi oxirgi mahsulot tarkibi va tuzilishi bilan ham farqli ravishda o’zgaradi. Bunday polimerlanish jarayoni polimer makromolekulasining ichki qismida yangi bog’lanishlarning hosil bo’lishi bilan yoxud bir yoki bir necha atomlar guruhi zanjir boylab ko’chishi yoki jarayon davomida quyi molekulyar moddalar ajralib chiqishi bilan boshqa jarayonlardan farq qiladi. Ba‘zi hollarda dien uglevodorodlarning polimerlanish jarayonida, aniqrog’i zanjirning o’sishi paytida monomer xalqasining ichki qismida yangi atomlararo bog’lanishlar hosil bo’lishi natijasida zanjir uchida yopiq xalqali monomer qismlari hosil bo’ladi. Masalan: CH2 = CH – CH = CH2 + CH2 CH2 →—CH2—CH = CH—CH2—CH2 CH2 → ║ ║ | ║ CH CH CH` CH | | | | CH2 CH2 CH2 CH2 \ / \ / CH2 CH2 CH2 / \ → —CH2—CH = CH—CH2 — CH2 - CH CH—___ | | 9$ $CH2 CH2 \ / CH2 Bunday jarayon paytida nafaqat 5 – 6 a‘zoli yopiq halqa hosil bo’lishi kuzatiladi. Ichki va maleulalararo polimilanishda qo’shbog’lar hamda funktsional gruppalar orqali ajratilgan tuzilishdagi monomerlarning polimerlanishi tufayli yopiq geterohalqali yuqori molekulyar moddalar hosil bо‘o’lishi kuzatiladi. Bunday monomerlar gruppasiga divinilatsetatlar, diallilefirlar, diallilammoniyli tuzlari va xokazolar kiradi: CH2 CH2 CH2 ║ ║ / \ n CH CH ------→ [—CH2—CH CH —]n | | | | O—CH2—O O O \ / CH2 Ba‘zi yopiq zanjirli toyinmagan monomerlarning polimerlanishi natijasida ham zanjirning ichki qismida qo’shimcha yangi bog’lar hosil qilgan yopiq zanjirli polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: 1,4 – dimetiltsiklogeksanning polimerlanishi natijasida poli 1,4 – dimetiltsiklogeksan, shuningdek, 1,5 – tsiklooktadien polimerlanganda poli 1,5 – tsiklooktadien hosil bo’ladi. n CH2 = CH2 → [ — CH2 — CH2 — ]n Zanjirning rivojlanish davrida bir yoki bir necha atomlar gruppasining ko’chishi (yoki siljishi ) bilan boradigan polimerlanish jarayonida ko’pincha vodorod atomining gidrid yoki proton holida ko’chishi kuzatiladi. Masalan: molekulasi tarmoqlangan tuzilishga ega bo’lgan α - olefinlar kationli polimerlanganda: CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 | | | | | R+ + CH2 = C → R—CH2—C ++ CH2 = C → R – CH2 – C – CH2 – C+ | | | | | CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Xuddi shuningdek, ba‘zi amidlarning polimerlanishi 10$