Organik polimerlar
![to’yinmagan bog’lar, to’yingan 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 to’yinmagan uglevodorodlar va ularning bir qator
hosilalaridan polimerlanish tufayli sanoat uchun qimmatli xo`lashyo 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:
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
12](https://docx.uz/documents/2575a77d-5ae5-4fb0-9b50-ed943d6ac02c/page_12.png?v=1)
![trimer + dimer pentamer
trimer + trimer geksamer
tetramer + dimer geksamer
tetramer + trimer geptamer
tetramer + tetramer octamer va hokazo umumiy ko`rinishda n- mer + m- mer
(n+m)- mer
Shuni aytish kerakki, polimer hosil bo`lishidan ancha avval monomer to`la
sarf bo`lib n- merlarga aylanib bo`ladi.
Polikondensatlanish reaksiyalari qaytar va qaytmas ikki guruhga bo`linadi.
Qaytar polikondensatlanishda yuqorimolekulali birikma olish ancha qiyin kechadi,
chunki P= ] /[S KM bu yerda P- polimerlanish darajasi, Км- muvozanat doimiysi,
[S]- ajralib chiqqan kichik molekulalar moddalar konsentrasiyasi. Oddiy hollar
uchun Karozers tenglamasi P= x 1 1 ; x- monomerlarning reaksiyaga kirishgan
molyar qismi. Bu tenglamadan 50%, 90% va 99% bo`lganda, P 2, 10 va 100
bo`ladi. Yana bir tenglama P=Км[М0]t, bu yerda [Мо]- monomerning
boshlang`ich konsentrasiyasi, t- vaqt. Yuqori molekulali birikma olish uchun «t»
va Км katta bo`lishi kerak.
Polikondensatlanish kinetikasi, bu reaksiya tezligi monomerlarning
funksional guruhlarini kamayishi bilan o`lchanadi. DmFdt, reaksiya chuqurligi
esa ] [ ] [ ] [ 0 M M M , Мо- boshlang`ich, M- ayni vaqtdagi konsentrasiya.
Qaytar polikondensatlanishda (reagentlarining ekvimolyar nisbatida)
Bunga qaraganda reaksiya tezligi juda katta. Ammo u reaksiya boshidagina,
chunki monomerlar reaksiya boshidayoq har xil n- merlarga aylanib bo`ladi, keyin
esa kinetik omillardan ko`ra termodinamik omillarga ko`proq bog`liq bo`ladi.
Muvozanat holatiga yaqinligi, reaksiyaning tugallanganlik darajasiga ko`proq
bog`liq bo`ladi.
16](https://docx.uz/documents/2575a77d-5ae5-4fb0-9b50-ed943d6ac02c/page_16.png?v=1)
![Naylon: molekulalari tarkibida ikki yoki undan ortiq, gruppa bo‘lgan organik
birikmalar tegishli ravishda dialin, triamin va hoqazo aminlar deb ataladi.
Geqsametilendiamin NH2-(CH2)6-NH2 muhim ahamiyatga ega.
Geqsametilen diamin adipin kislota HOOC- ( CH2)4-COOH dan neylon tola
oladigan polimer hosil qilinadi.
COOH nNH2-(CH2)6-NH2+n(CH2)4 [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4
–CO]n +2nH2O → COOH
Naylon tabiiy ipak bilan tabbiy jun o‘rnida ishlatish mumkin. Bu tolaning
qimmatli hossalari mehanikaviy jihatdan goyat muhimligi, sovuqqa chidamliligi
elastiqligi eyilishga chidamliligi va gijimlanmasligidir.
Kremniy- Organik polimerlar. Polisiloqsanlar- kremniy Organik polimerlar
eng katta amaliy ahamiyatga ega bo‘lgan polimerlardir.
R R R
HO-Si-OH+HO-Si-OH+ HO-Si-OH
→
R R R
R R R
…[-O-Si-O-Si-O-Si-]…nH2O
R R R
(R - alkil yoki aril)
Polisiloqsanlar yuqori va past haroratlar, oksidlovchilar ta'siriga chidamli
bo‘lgan har hil yog surqov moylari tayorlashda ishlatiladi. Kremniy Organik
polimer plyonkalar suv o‘tkazmaydigan, havo va gazni o‘tkazadigan material
sifatida ishlatiladi. Polisiloqsanlar issiqbardosh va sovuqqa chidamli kauchuklar
hamda plastmassalar, sementlovchi va gidrofob moddalar elektroizolyatsion
moddalar sifatida ishlatiladi.
Polimerlarning ichki tuzilishi va fizik-kimyoviy hossalari. Organik
polimerlarning fizik va kimyoviy hossalari uning ichqi tuzilishiga ya'ni
maqromolekula zvenosining tuzilishiga, polimerning massasini o‘rtacha qiymatiga,
polidispersliq darajasiga maqromolekula zanjirining birikish haraqteriga bog‘liq.
22](https://docx.uz/documents/2575a77d-5ae5-4fb0-9b50-ed943d6ac02c/page_22.png?v=1)
![Birikish tartibiga qarab maqromolekula zanjirining bir hil manomerlardanligi
yoki har hil monomerlardan tuzilishiga qarab chiziqsimon, tarmoqlangian va
fazoviylarga bo‘linadi.
Chiziqsimon molekulaning tuzilishi o‘zun, zigzagsimon yoki buralgan spiral'
holatlarda bo‘lishi mumkin., ular Kuchli egiluvchanliq hususiyatiga ega.
Chiziqsimon maqromolekulalar bir-biriga nisbatan tartibsiz joylashishi mumkin.
Ular huddi ipga uhshab chigallashib yotishi mumkin. Maqromolekulalarning
bunday tartibsiz joylashishi polimernirng hossasiga ta'sir qiladi.
Ularning uchuvchanligi qamayadi, mehaniq ta'sirlarga chidamliligi ortadi,
past haroratda qattiqligi ortadi, qovushqoqligi ortadi yuqori haroratda. Ko‘pgina
chiziqsimon maqromolekulalar past haroratda o‘zining egiluvchanligini saqlab
qoladi.
Tarmoqlangian maqromolekulalar zanjiri, qisqa tarmoqlangian tuzilishga ega
bo‘ladi, bular uncha katta bo‘lmagan molekulali zanjirdan iborat bo‘ladi. Ular
asosan tiqilgan polimerlar hosil qiladi. Buni kauchuklar misolida qo‘rish mumkin.
Dienlarni polimerlash yo‘li bilan kauchuklar olinadi. S.V.Lebedeev birinchi bo‘lib
divinil (SN2= SN-SN= SN2) ni polimerlash yo‘li bilan sintetikkauchuk hosil qildi.
Uning makromolekulalari uzun egiluvchan zanjirlardan iborat bo‘lib, buralish
hususiyatiga ega.
CH2 = CH- CH = CH2 +CH2 = CH – CH =CH2 +… n
CH2= CH – CH = CH2→ [- CH2 – CH = CH - CH2 -]n
Zanjirdagi qo‘sh bog hisobiga oltingugurt bilan vulkanlab rezina hosil
qilingan.
…-CH2 - CH = CH +CH2 – +
…-CH2 -CH = CH - CH2 - +mS
…-CH2- CH– CH - CH2 -… S
…CH2 - CH- CH - CH2 -…
Bunda hosil bo‘lgan polimer materiallarning hossalari oltingugurt
ko‘priklari yoki tikilishlar soniga bog‘liq.
23](https://docx.uz/documents/2575a77d-5ae5-4fb0-9b50-ed943d6ac02c/page_23.png?v=1)
![Agar oltingugurt ko‘priklari soni unchalik katta bo‘lmasa egiluvchan rezina
ko‘payib ketganda izolyator sifatida ishlatiladigan qattiq va chidamli ebonit hosil
bo‘ladi.
Fazolararo polikondensatlanish. Bu keyingi vaqtda vujudga kelgan usuldir,
polimer moddalar olishning bu usuli yuqori (200-300C ) haroratda eritmada
o‘tkaziladigan oddiy polikondensatlanishdan afzaldir. Reaksiya hona haroratida bir
necha minutda sodir bo‘ladi.
Masalan, geksametilendiaminning suvdagi eritmasi va uglerod tetrahlorid
eritmasidagi dihlorangiidridning sebatsin kislotasi ikki faza chegarasida o‘zaro
reaksiyaga kirishib, molekulalar og‘irligi 10-4 va undan yuqori bo‘lgan plyonka
hosil qiladi.
-HCl
nH2N(CH2)6NH2+nClC(CH2)8CCl→ [-NH-(CH2)6-NH-C-(CH2)8-C-]n
O O O O
Polikondensatlanish usuli bilan plastmassa tola, plyonka va qoplovchi
materiallar ishlab chiqariladigan polimerlar poliefirlar, poliuretanlar,
polikarbonatlar hamda polimer materiallar boshqa turlari olinadi.
Konstruktsion polimer materiallar. Konstruksion materiallar sifatida tabiiy
yuqori molekulali birikmalar sof holda yoki biroz boshqa moddalar smolalar
aralashtirib ishlatiladi.
Polietilen- etilenni polimerizasiya reaksiyasi natijasida olinadi 150-250 mPa
va 1500- 2500 C yoki past bosim katalizator ishtirokida olinadi.
Molekulalar massasi 10000 dan 400000 gacha bo‘lishi mumkin. Suv ta'siriga
chidamli, oddiy haroratda ko‘pchilik erituvchilarda erimaydi. Uzoq vaqt ochiq
havoda, quyosh ta'sirida va issiqlik ta'sirida quriydi qattiq va noziklashib qoladi.
Polietilen juda yahshi dielektrik hossalarga ega bo‘lib, uzilishga, sovuqlikka,
kimyoviy reagentlar ta'siriga chidamli, havo va namni o‘tkazmaydi. Bu
makromolekuladan plyonka naychalar, elektr izolyatsion materiallar, turli texnika
va ro‘zg‘or buyumlari tayorlashda ishlatiladi.
Polistirol. Stirolni blokli yoki emul'sion polimerlash yo‘li bilan olinadi.
24](https://docx.uz/documents/2575a77d-5ae5-4fb0-9b50-ed943d6ac02c/page_24.png?v=1)
Organik polimerlar_KOLLOID KIMYOSI_ORGANIK KIMYO_UMUMIY KIMYO