Sopolimerla

Dokument ma'lumotlari

Narxi	12000UZS
Hajmi	48.3KB
Xaridlar	2
Yuklab olingan sana	13 Aprel 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Kimyo

Sopolimerla

Sotib olish

O`zbekiston Respublikasi
Oliy ta`lim, fan va innovatsiya vazirligi
Andijon davlat universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti Kimyo ta`lim yo`nalishi
III- bosqich 302 guruh talabasi
_______________________________________ning
Yuqori malekulyar birikmalar kimyosi fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Sopolimerla r

Kurs ishi rahbari:

Andijon – 2024

Mundarija
Kirish
I BOB: Polimerlanish jarayonlari va turli xodisalari
1.1 Polimerlanish jarayoni
1.2 Polimerlanish jarayonining turlari va ularga tasnif
II BOB: Sopolimerlanish reaksiyalari va ularninh turlari
2.1 Blok sopolimerlar sintez qilish usullari
2.2 Payvand sopolimerlar sintez qilish usullari
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
2

I BOB: Polimerlanish jarayonlari va turli xodisalari
1.1 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:
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
3

toyinmagan bog’lar, toyingan birlamchi valent bog’larga aylanadi: dien
uglevodorodlarda esa qo’shbog’lar kamayib boradi.
Masalan:
n CH
2 = CH ― C = CH
2 → . . . [ ― CH
2 ― C = CH ― CH
2_ ― ]
n
CH
3 CH
3
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:
n CH
2 = O → . . . — CH
2 — O — CH
2 — O ― CH
2 ― O . . .
n CH
2 = NOH → . . . CH
2 — N — CH
2 — N — CH
2 — N — . . .
| | |
OH OH OH
n R — C ≡ N → . . . — C = N — C = N — C = N — . . .
| | |
R R R
4

$Shuningdek, yopiq xalqali tuzilishga ega bo’lgan geteroorganik birikmalarning polimerlanishi natijasida ham geterozanjirli chiziqli tuzilishga ega bo’lgan polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: etilenoksiddan polietilenoksid, kaprolaktamdan polikaprolaktam hosil bo’ladi: t 0 n CH 2 — CH 2 → . . . — CH 2 — CH 2 — O — CH 2 — CH 2 — O — . . . \ / O t 0 n CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — C = O → | | —————— NH ———————— O t 0 ‖ ‖ → . . . — NH — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — C — . . . Polimerlanish jarayonida yopiq zanjirli monomerlardan chiziqli polimerlarning olinishi o’ziga xos jarayon bo’lib, uni keyinroq mufassal ko’rib chiqish maqsadga muvofiqdir. O’ttizinchi yillarda N. N. Semyonov tomonidan alohida jarayonlar (zanjir reaktsiyalar) nazariyasining asoslari yaratilgandan keyin ko’pgina ximiyaviy reaktsiyalar aynan zanjirli mexanizm asosida kechishi har tomonlama ilmiy asoslanib, amaliy tajribalar orqali tasdiqlandi. Polimerlanish reaktsiyasi tezligiga qarab zanjirli va bosqichli bo’ladi. Bosqichli polimerlanishda monomer molekulalarining birlashishi kichik tezlikda boradi. Bunda migratsion polimerlanish sodir bo’ladi. Bunda reaktsiya barqaror oraliq moddalar hosil bo’lishi bilan o’tadi. Agar oraliq mahsulotlar beqaror va umri qisqa bo’lsa, zanjir mexanizmga ega polimerlanish sodir bo’ladi. Monomerlarning bosqichli polimerlanishida hosil bo’layotgan makromolekulaning molekulyar 5$

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.
CH
3 CH
3 CH
3 CH
3
Θ | | | |
CH
2 = C + CH
2 – C → CH
3 – C – CH = C dimer
| | | |
CH
3 CH
3 CH
3 CH
3
CH
3 CH
3 CH
3 CH
3 CH
3 CH
3
| | | | | |
CH
3 – C – CH = C + n CH
2 = C → H— CH
2 –C —CH
2 –C–CH = C trimer
| | | | | |
CH
3 CH
3 CH
3 CH
3 CH
3 CH
3
6

$Olifenlar va ularning hosilalari orasida izobutilenga o’xshash bunday talabga javob beradigan monomerlar deyarli kam, shuning uchun polimerlanishning bu turi olifenlarda kam uchraydi. Biroq shunday qator monomerlar mavjudki, ular ma‘lum sharoitda, migratsion polimerlanadi, lekin dastlabki monomer zvenosining tarkibi oxirgi mahsulot tarkibi va tuzilishi bilan ham farqli ravishda o’zgaradi. Bunday polimerlanish jarayoni polimer makromolekulasining ichki qismida yangi bog’lanishlarning hosil bo’lishi bilan yoxud bir yoki bir necha atomlar guruhi zanjir boylab ko’chishi yoki jarayon davomida quyi molekulyar moddalar ajralib chiqishi bilan boshqa jarayonlardan farq qiladi. Ba‘zi hollarda dien uglevodorodlarning polimerlanish jarayonida, aniqrog’i zanjirning o’sishi paytida monomer xalqasining ichki qismida yangi atomlararo bog’lanishlar hosil bo’lishi natijasida zanjir uchida yopiq xalqali monomer qismlari hosil bo’ladi. Masalan: CH 2 = CH – CH = CH 2 + CH 2 CH 2 →—CH 2 —CH = CH—CH 2 —CH 2 CH 2 → ║ ║ | ║ CH CH CH` CH | | | | CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 \ / \ / CH 2 CH 2 CH 2 / \ → —CH 2 —CH = CH—CH 2 — CH 2 - CH CH— ___ | | CH 2 CH 2 \ / CH 2 Bunday jarayon paytida nafaqat 5 – 6 a‘zoli yopiq halqa hosil bo’lishi kuzatiladi. Ichki va maleulalararo polimilanishda qo’shbog’lar hamda funktsional gruppalar orqali ajratilgan tuzilishdagi monomerlarning polimerlanishi tufayli 7$ $yopiq geterohalqali yuqori molekulyar moddalar hosil b о ‘o’lishi kuzatiladi. Bunday monomerlar gruppasiga divinilatsetatlar, diallilefirlar, diallilammoniyli tuzlari va xokazolar kiradi: CH 2 CH 2 CH 2 ║ ║ / \ n CH CH ------→ [—CH 2 —CH CH —] n | | | | O—CH 2 —O O O \ / CH 2 Ba‘zi yopiq zanjirli toyinmagan monomerlarning polimerlanishi natijasida ham zanjirning ichki qismida qo’shimcha yangi bog’lar hosil qilgan yopiq zanjirli polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: 1,4 – dimetiltsiklogeksanning polimerlanishi natijasida poli 1,4 – dimetiltsiklogeksan, shuningdek, 1,5 – tsiklooktadien polimerlanganda poli 1,5 – tsiklooktadien hosil bo’ladi. n CH 2 = CH 2 → [ — CH 2 — CH 2 — ] n Zanjirning rivojlanish davrida bir yoki bir necha atomlar gruppasining ko’chishi (yoki siljishi ) bilan boradigan polimerlanish jarayonida ko’pincha vodorod atomining gidrid yoki proton holida ko’chishi kuzatiladi. Masalan: molekulasi tarmoqlangan tuzilishga ega bo’lgan α - olefinlar kationli polimerlanganda: CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 | | | | | R + + CH 2 = C → R—CH 2 —C + + CH 2 = C → R – CH 2 – C – CH 2 – C + | | | | | CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 Xuddi shuningdek, ba‘zi amidlarning polimerlanishi 8$

R+CH
2 =CH—C— NH
2 → R—CH
2 —CH
2 —C—NH +
→
║ ║
O O
→R—CH
2 —CH
2 —C— N +
+ CH
2 = CH—C—NH
2 →
║ | ║
O H O
→R——CH
2 —CH
2 —C— N ——CH
2 —CH
2 —C—NH +
║ | ║
O H O
yoki propilenning va boshqa monomerlarning katalizatorlar ishtirokida
polimerlanishida ham xuddi shu ahvol kuzatiladi. Bulardan tashqari polimerlanish
jarayonida N atomidan og’irroq atomlar yoki atomlar gruppasining migratsiyasi
ham ba‘zi hollarda kuzatiladi. Masalan, xlor ioni yoki metil gruppasi va boshqa
atomlar gruppasining reaktsiya natijasida ko’chishi kabi hollar haqida keyinroq
izomerizatsion polimerlanish qismida batafsil to’xtalib o’tamiz.
1.2 Polimerlanish jarayonining turlari va ularga tasnif
Umumiy holda polimerlanish jarayonini zanjirning o’sishiga olib keladigan
aktiv markazning tabiatiga va zanjirning o’sish qonuniyatiga qarab bir-biridan
quyidagicha ajratiladi.
1. R a d i k a l p o l i m ye r l a n i sh jarayonini boshlovchi aktiv markazi
sifatida, monomer molekulasining gomolitik parchalanishi natijasida hosil bo’lgan
erkin radikallar muhim rol oynaydi.
2. I o n l i p o l i m ye r l a n i sh jarayonini boshlovchi aktiv markaz sifatida
qo’shbog’ning geterolitik parchalanish natijasida hosil bo’lgan ionlar yoki ion-
radikallar asosiy omil hisoblanadi. Demak, polimerlanish jarayonida o’sayotgan
makromolekulalarni m a k r o r a d i k a l l a r (radikal polimerlanishda)
makroionlar (ionli polimerlanishda) hosil qiladi. Shunday qilib, polimerlanish
jarayoni o’ziga xos murakkab sistema bo’lib, boshqa zanjirli ximiyaviy jarayonlar
9

kabi asosan uchta oddiy reaktsiyalardan: aktiv markazning paydo bo’lishi,
zanjirlarning o’sishi va zanjirlarning uzilishi kabi bosqichlardan iboratdir.
Aktiv markazning hosil bo’lishi uchun katta energiya talab qilinadi. Shu
sababdan bu bosqich kichik tezlik bilan boradi. Tashqaridan berilgan energiya
(issiqlik, yorug’lik, ultrabinafsha nur, radiatsion, rentgen va lazer nurlari hamda
ximiyaviy energiya) yordamida monomer molekulasidagi ximiyaviy bog’ning
uzilishi natijasida monomer aktivlanadi, ya‘ni molekula birikish yoki o’sish
xususiyatiga ega bo’ladigan aktiv markaz hosil qiladi:
h ν
M
1 —→ M *
1
Makromolekula zanjirning o’sishi kam miqdor energiya talab qilsa, bu
jarayon juda katta tezlik bilan boradi.
M
1 * + M
2 → M
2 * M
2 * + M
1 → M
3 * M*
n-1 + M
1 → M
n * Bu yerda: M
1 -
monomer molekulasi
Ikki yoki undan ortiq tur monomerlarning birgalikda polimerlanish jarayoni s
o p o l i m y e r l a n i sh jarayoni deyiladi; hosil bo’lgan yuqori molekulyar
birikmalar esa s o p o l i m e r l a r deb ataladi. Sopolimerlar makromolekulasining
tarkibi reaktsiya uchun olingan monomerlarning molekula qoldiqlaridan
bo’g’inlaridan tashkil topdi. Makromolekulaning tarkibi faqat bir xil monomer
molekula bo’g’inlaridan tashkil topgan polimerlar g o m o p o l i m e r l a r
deyiladi. Gomopolimerlanish jarayonida faqat bir turdagi o’sayotgan zanjirni
tashkil etsa, sopolimerlanish esa bir necha xil ko’rinishdagi o’sayotgan zanjirlardan
iborat bo’ladi. Hozirgi paytda ikki monomerdan tashkil topgan binar
sistemalarning sopolimerlanish quyidagi sxema tarzida ifodalanadi:
n M
1 + n M
2 —→ . . . — M
1 — M
1 — M
1 — M
2 — M
2 — M
2 — M
1 — M
2 —
M
1 - M
2 — . . . Bu jarayon umumiy holda M
1 va M
2 monomerlarning aktiv radikal
ta‘sirida o’zaro reaktsiyaga kirishishi natijasida yangi aktiv markazlar hosil qilib,
ulardan biri M
1  monomer molekulasi bilan o’zaro birikishi mumkin. Bu
10

reaktsiyalarning sodir bo’lish ehtimolligini amaliy tajribalar yordamida aniqlash
mumkin.
Demak, polimerlanish xususiyati har xil bo’lgan ikki monomer
aralashmasining sopolimerlanishidan hosil makro molekulalar tarkibi har ikkala
monomer bo’g’inlaridan iborat bo’ladi. Bu holda o’sayotgan makroradikallar
polimerlanishda ishtirok etayotgan monomerlarning har ikkalasi bilan ham
reaktsiyaga kirishgan bo’ladi. Demak, o’sayotgan makroradikalning xarakteri
asosan o’sayotgan zanjir uchidagi monomer bo’g’in xossasiga bog’liq bo’ladi.
Sopolimerlanish jarayonida o’sayotgan radikallar bilan monomerlarning o’zaro
ta‘sirlashuvi natijasida to’rt turdagi reaktsiya sodir bo’ladi.
Agar M
1 va M
2 monomerlardan aktiv markazlar osil bo’lish tezligini υ
1,1 , υ
2,2 va
tezlik doimiyliklarini υ
1,1 , va υ
2,2 bilan, oraliq reaktsiyalar tezliklarini υ
1,2 , υ
2,1 va
K
1,2 , K
2,1 bilan belgilasak, u holda sopolimerlanish jarayonlar quyidagi elementlar
reaktsiyalardan iborat bo’ladi.
K
1,1
I. M
1 + M
1 ——→ M ֹ
1 I. υ
1,1 = K
1,1 [M ·
1 ] [ M ]
K
1,2
II. M ·
1 + M
2 ——→ M ·
2 II. υ
1,2 = K
1,2 [M ·
1 ] [ M
2 ]
K
2,2
III. M ·
2 + M
2 ——→ M ·
2 III. υ
2,2 = K
2,2 [ M ·
2 ] [ M
2 ]
K
2,1
IV. M ·
2 + M
1 ——→ M ·
1 IV. υ
2,1 = K
2,2 [ M ·
2 ] [ M
1 ]
Keltirilgan reaktsiyalardan qaysi birining tezligi kattaroq bo’lsa, hosil bo’layotgan
sopolimerlarning tarkibi, o’sha reaktsiyaga muvofiq birikayotgan monomer
bo’g’inlari bilan boyigan bo’ladi.
Demak, mana shu to’rt xil reaktsiyalar yordamida monomerlarning umumiy
sarf bo’lish tezligi I va IV reaktsiyalarda kuzatilgani uchun bu quyidagi tenglama
bilan ifodalanadi.
11

d [M
1 ]
— ——— R
1,1 [M ·
1 ] [M
1 ] + R
2,1 [M ·
2 ] [M
1 ] (1)
dt
M
2 monomerning sarf bo’lish tezligi II va III reaktsiyalarga kuzatilgani uchun:
d [M
2 ]
— ——— R
2,2 [M ·
2 ] [M
2 ] + R
1,2 [M ·
2 ] [M
2 ] (2)
dt
(1) va (2) tenglamani o’zaro bir-biriga bo’lganimizda quyidagi nisbatga ega
bo’lamiz.
d [M
1 ] R
1,1 [M ·
1 ] [M
1 ] + R
1,2 [M ·
2 ] [M
1 ]
——— = ————————————— (3)
d [M
2 ] R
2,2 [M ·
2 ] [M
2 ] + R
1,2 [M ·
1 ] [M
2 ]
Makroradikal M
2 radikaldan M
1 radikalga uzatilishi, ya‘ni II va IV elementar
reaktsiyalarning takrorlanishi tufayli, bu reaktsiyalar orasida muvozanat qaror
topadi:
R
1,2 [M ·
1 ] [M
2 ] = R
2,1 [M ·
2 ] [M
1 ]
bundan
R
1,2 [M ·
1 ] [M
2 ]
[M ·
2 ] = —————— (4)
R
2,1 [M
1 ]
Haqiqatan ham M
1 — M
2 — M
2 11 reaktsiyaning tezligi M
2 — M
1 — M
1 1V
reaktsiyanikiga nisbatan ortiqroq bo’lsa, reaktsion muhitda M
2 radikalning miqdori
ortadi. Natijada 11 elementar reaktsiya yuqori tezlikda boradi. Ya‘ni aktiv
markazning M
1 dan M
2 ga M
2 radikaldan M
1 radikalga uzatilish tezligi M
1 va M
2
monomerlardan aktiv markaz hosil bo’lish tezligiga qaraganda ortiq bo‘ladi.
12

Natijada 11 va 1V reaktsiyalar o’rtasida dinamik muvozanat qaror topadi. Shu
sababdan (3) tenglamadan R
2,1 [M ·
2 ] [M
1 ] ning o’rniga R
1,2 [M ·
2 ] [M
2 ] ni qoyib,
hosil bo’lgan tenglamani har ikki tomonini [M
1 ]/R
2,2 ga bo’lib, soddalashtiramiz.
R
1,1
—— [M
1 ] + [M
2 ]

d [M] R
1,1 [M ·
1 ] [M
1 ] + R
1,2 [M ·
1 ] [M
2 ] [M
1 ] R
1,1
——— = ——――————————— = ————— ———— (5)
d [M
2 ] R
2,2 R
1,2 [M ·
1 ] [M
2 ] 2
[M
2 ] R
2,2
——— .
—————— + R
1,2 [M · ] [M
2 ] ——— [M
2 ] [M
1 ]

R
2,1 [M
1 ] R
2,1
Bundan monomerlarning nisbiy aktivligini, ularning o’zaro reaktsiyaga
kirishish tezlik konstantalari orasidagi nisbat orqali ifodalash mumkin bo’ladi. M
1
monomerning nisbiy aktivligini r
1 va M
2 monomernikini esa r
2 bilan ishoralaymiz
va bu ifoda sopolimerlanish doimiyligi deb ataladi. Ularning qiymatini (5)
tenglamadagi o’rniga qoysak, sopolimerlanish jarayoni uchun differentsial
tenglamaga ega bo’lamiz:
d [M
1 ] [M
1 ] r
1 [M
1 ] + [M
2 ]
——— = —— • —————— (6)
d [M
2 ] [M
2 ] r
2 [M
2 ] + [M
1 ]
Bunda r
1 va r
2 kattaliklar monomerlar molekulalarning bir-biri bilan o’zaro
birika olish imkoniyatining tarkibiy qiymatlarini ko’rsatadi. Bu doimiyliklar ba‘zi
bir sistemalar uchun o’zgarmas qiymatga ega bo’ladi. Bu tenglama Mayo —
Lyuisning sopolimer tarkibining differentsial tenglamasi deb yuritiladi. Shunday
qilib, yuqoridagi tengldama juda qisqa vaqt ichida hosil bo’layotgan sopolimerning
differentsial tarkibini d [M
1 ] / d [M
2 ] ifodalaydi, ya‘ni polimerlanish jarayonining
ma‘lum paytida hosil bo’layotgan sopolimerning tarkibini aniqlashga imkon
yaratadi. Agar keltirib chiqarilgan differentsial tenglama (6) ni integrallasak:
13

[M
1 ] [M
1 ] r
1 [M
1 ] + [M
2 ] (7)
——— = —— • ——————
[M
2 ] [M
2 ] r
2 [M
2 ] + [M
1 ]
ifodasiga ega bo’lamiz. Tenglamadan ko’rinib turibdiki, hosil bo’layotgan
sopolimerlarning tarkibi monomerlarning dastlabki aralashmasi tarkibidan farq
qiladi va monomerlarning reaktsion aktivliklariga (r
1 va r
2 ga) bog’liq ravishda
o’zgaradi.
Sopolimerlanish doimiyliklarining qiymatini aniqlash uchun odatda M
1 va M
2
monomerlar aralashmasidan hosil bo’lgan sopolimer tarkibini bilish kifoya qiladi.
Umumiy holda sopolimerning tarkibi monomerlar aralashmasining tarkibidan
ancha farq qiladi, ya‘ni jarayon davomida aralashmaning tarkibi o’zgarib boradi,
chunki sistemada faolroq monomer miqdori kamayib, sustroq monomer miqdori
nisbatan ortib boradi. Binobarin, sopolimer tarkibi ham o’zgarib boradi.
Polimerlanish darajasining katta qiymatlarida hosil bo’layotgan sopolimerning
tarkibini Mayo — Lyuis tenglamasi yordamida aniqlab bo’lmaydi. Shu sababdan
Abkin bu tenglamani soddalashtirib, polimerlanish jarayonining katta qiymatlari
uchun Mayo Lyuisning to’liq integral tenglamasini taklif qildi:
lg M
1 /M
01
r
1 = ———— [ [M
02 ]/[M
01 ] r
2 + 1] - [M
02 ]/[M
01 ] (8)
lgM
2 /M
02
(8) integrallangandan keyin Mayo – L’yuis – Abkin tenglamasi hosil bo’ladi.
[M
2 ] r
2 [M
02 ] [M
1 ] 1 – r
1 .r
2 (r
1 -1)[M
1 ]/[M
2 ] – r
2 + 1
lg ——— = ——— lg ——— ——— - —————lg
———————————— (9)
[M
02 ] 1 – r
2 [M
01 ] [M
2 ] (1-r
1 )(1-r
2 ) (r
1 – 1)[M
01 ][M
02 ] – r
2 + 1
bu yerda [M
01 ] va [M
02 ] M
1 va M
2 monomerlarning aralashmasidagi dastlabki
molyar miqdorlari. Sopolimer tarkibini miqdoriy hamda grafik usulda aniqlash
14

uchun monomerlarning absolyut molyar miqdorlari o’rniga ularning aralashma
tarkibidagi dastlabki molyar miqdorlarini (f
1 , f
2 ni ) va sopolimer tarkibidagi
miqdorlari (F
1 va F
2 ) bilan ifodalaymiz. Sopolimer tarkibidagi monomerlarning
molyar miqdorlari quyidagi tenglamalar yordamida hisoblab topiladi.
F
1 = r
1 f
2 2
+ f
2 f
1 / f 2
f
1 2
+ 2f
1 f
2 + r
2 f
2 2
(10) F
= 1 – F
1 = r
2 f
2 2
+ f
2 f
1 / r
1 f
1 2
+ 2f
1 f
2 + r
2 f
2 2
(11)
15

II BOB: Sopolimerlanish reaksiyalari va ularninh turlari
Sopolimer tarkibining monomer aralashmasi tarkibiga bog’liqlik diagrammasi
— sopolimer tarkibining egri chiziqlari deb yuritiladi.
I. Hol. r
1 = 1, r
2 = 1. Bu holda o’sayotgan makroradikal har ikki monomer
molekulalarini bir xil tezlik bilan biriktirib oladi. Demak, polimerlanish jarayoni
har bir monomerning erkin radikali o’z monomerini ham, “begona ” monomerni
ham bir xil tezlik bilan biriktiradi. Natijada sopolimerning tarkibi dastlabki
monomerlar aralashmasi tarkibidan farq qilmaydi va azeotrop aralashma hosil
bo’ladi. Sistemada azeotrop sopolimerlar hosil bo’lishi uchun quyidagi nisbatlar
tengligi qaror topishi kerak:
d [M
1 ] [M
1 ]
n [M
1 ] r
1 [M
1 ] + [M
2 ]
—―— = ―— = —— bo’lsa, ————―— = 1.
d [M
2 ] [M
2 ]
n [M
2 ] r
2 [M
2 ] + [M
1 ]
u holda, [M
1 ] (r
1 — 1) = [M
2 ] (r
2 — 1) bundan [M
1 ] r
2 — 1
—— = ——— (12)
[M
2 ] r
1 — 1
Agar [M
1 ] / [M
2 ] nisbat (12) tenglamadagi holni qanoatlantirsa, monomer
tarkibi sopolimerlanish jarayoni davrida o’zgarmasdan qolib, dastlabki
monomerlar aralashmasining tarkibiga mos keladi. U holda (12) tenglamaning
o’ng tomonining fizikaviy ma‘nosi:
r
2 — 1
——— > 0
r
1 — 1
nisbatan noldan katta qiymatlari uchun azeotrop sopolimerlar hosil bo’lishini
ko’rsatadi. Chunki monomerlar miqdorlarining o’zaro nisbati manfiy qiymatga ega
16

bo’lmasligi kerak. Demak, r
1 < 1 , r
2 < 1 yoki r
1 > 1 , r
2 > 1 holatda ham o’sayotgan
makroradikal “o’z” monomerini ham (R
1,1 > R
1,2 va R
2,2 > R
2,1 ) “begona”
monomerni ham (R
1,1 < R
1,2 va R
2,2 < R
2,1 ) bir xil tartibda biriktiradi.
II. Hol. r
1 < 1, r
2 < 1, r
1 · r
2 < 1 bo’lganda har ikkala monomer faqat “begona”
monomer molekulasini oson biriktiradi. Chunki bu holatda sopolimer zanjirida M
1
va M
2 monomer bo’g’inlarning soni bir xil bo’ladi. Sopolimerning tarkibi
monomerlarning dastlabki aralashmasi tarkibiga bog’liq bo’lmaydi. Natijada
monomerlarning molekulalari sopolimer zanjirida ketma-ket takrorlanuvchi qatorni
tashkil etadi.
III. Hol. r
1 > 1, r
2 < 1, ya‘ni M
1 va M
2 monomerlar bo’g’ini bilan tugovchi
o’sayotgan makroradikallar faqatgina M
1 monomer molekulalarini biriktiradi. Bu
holda monomerlar (dastlabki aralashmasi tarkibidan qat‘i nazar ) sopolimer zanjiri
M
1 monomer bo’g’inlari bilan boyigan bo’ladi.
IV. Hol. r
1 > 1, r
2 > 1, ya‘ni har ikkala turdagi o’sayotgan makroradikal
“begona” monomer molekulasiga qaraganda “o’z” molekulasini tezroq biriktirib
oladi. Bunday tarkibli sopolimerlar amalda kam uchraydi. Shuningdek, r
1 ≈ 0, r
1 ≈
0 bo’lganda ham regulyar ketma-ket joylashgan monomer bo’g’inlaridan iborat
ekvimolekulyar tarkibli azeotrop sopolimerlar hosil bo’ladi. Bunday
sopolimerlarning tarkibi monomerlarning dastlabki aralashmasi tarkibiga bog’liq
bo’lmaydi.
r
1 va r
2 kattaliklarning qiymati 1 dan yuqori bo’lganda har ikkala monomer
o’zining gomopolimerlarini hosil qiladi va sopolimer ikkala gomopolimerning
oddiy aralashmasidan iborat bo’lib qoladi. Sopolimerlanish jarayonida ham
monomerlarning reaktsiyaga kirishish moyilligi gomopolimerlanish jarayonidagi
kabi monomerlarning ximiyaviy tuzilishiga va uning molekulasi tarkibidagi
o’rinbosarlar hamda qo’shbog’larning faolligiga bog’liq bo’ladi.
Ba‘zi monomerlar oddiy sharoitda o’z-o’zicha polimerlanmasa ham,
sopolimerlanish reaktsiyasiga kirisha oladi. Misol uchun, shu vaqtga qadar malein
angidridning oddiy usulda olingan gomopolimeri ma‘lum emas, ammo u stirol
bilan sopolimer hosil qila oladi.
17

1. Tanlangan egri chiziqlar usuli .
Bu usul yordamida sopolimerlarning dastlabki tarkibini ifodalovchi nazariy va
tajribaviy egri chiziqlarni o’zaro bir – biriga taqqoslab, r
1 va r
2 eng yaxshi
qiymatlari aniqlab topiladi.
2. Mayo— Lyuisning egri chiziqlarning o’zaro kesishuviga asoslangan usuli.
Sopolimer tarkibining differentsial tenglamasi asosida r
1 va r
2 kattaliklar
aniqlanadi.
Yuqorida keltirilgan usullar sopolimerlanish jarayonining uncha chuqur
bo’lmagan bosqichlari uchun qo’llaniladi. To’liq sopolimerlanish jarayoni uchun
Mayo — Lyuis — Abkinning integral tenglamasidan foydalanib, hosil bo’lgan
sopolimer tarkibini va sopolimerlanish kattaliklarini aniqlash mumkin. Keyingi
vaqtlarda r
1 va r
2 kattaliklar qiymatini aniq hisoblab topish uchun yangi
mukammallashgan usullar taklif qilinadi. Bunday usullardan biri mavjud
usullardan EHM yordamida foydalanishdir. Shuningdek, r
1 va r
2 kattaliklarni
aniqlash paytida shu narsani takidlash lozimki, ba‘zi monomer sistemalariga
Mayo-Lyuis tenglamasi muvofiq kelmaydi. Natijada sopolimerning tarkibi ham, r
1
va r
2 kattaliklarning qiymatlari ham sopolimerlanish vaqtida o’zgarib turadi va
ishning unumi nazariy hisobga to’g’ri kelmaydi. Bundan chetlanishlar quyidagi
hollarda yuz beradi:
1) Monomerlarning reaktsiyaga moyilligi zanjir uchidagi monomer bo’g’iniga
bog’liq bo’ladi; (stirol-fumaronitril sistemasida).
2) Jarayon davrida sistemaning bir jinsligi (gomogenligi) buzilganda
(emulsion va suspenzion hamda geterofazali polimerlanish jarayonlarida).
3) Monomerlar aralashmasining elektirik xossalarini o’zgartira oladigan
ionogen guruhlar tutgan monomerlar sistemasi sopolimerlanganda yuqoridan
cheklanishlar kuzatiladi.
Sopolimerning muhim xossalaridan biri shundan iboratki, sopolimer
makromolekulasining tarkibi xilma-xil bo’ladi. Mayo — Lyuis tenglamasini
qanoatlantiradigan sopolimer tarkibiy jihatdan juda qisqa taqsimlanish egari
chizig’iga ega bo’ladi. Monomerlarning to’liq polimerlanishidan hosil bo’layotgan
18

sopolimerlarning tarkibi bundan mustasno bo’lib, uning makromolekulasi
taqsimlanish jihatidan xilma-xil tarkibga egadir. Shuning uchun sopolimer
makromoleklasining tarkibiy xilma-xilligini aniqlash uchun, sopolimerlanish
jarayoni yuqori qiymatlargacha olib boriladi. Ayni bir vaqtdagi hosil bo’lgan
sopolimerning tarkibini sopolimerlanish darajasiga nisbati hisoblab topiladi. Ya‘ni
1-[M]/[M
0 ], bu yerda [M
0 ] va [M] — sopolimerlarning boshlang’ich va keyingi
summar miqdorlari.
Agar M
0 va M monomerning dastlabki va oxirgi miqdorlarini qiymati orqali
ifodalab, F
2 > f
2 uchun Skeyst tenglamasi. [M] f
2 df
In —― = ∫ ——― (16)
[M
0 ] f
1 (F
2 -f
2 )
Bu tenglamani (15) tenglama yordamida integrallansa, Mayer tenglamasi kelib
chiqadi:
[M]
1 — —― = 1 ― (f
1 / f
01 ) a
(f
2 / f
02 ) β
(f
01 ― δ / f
1 ― δ ) γ
(17)
[M
0 ]
Bu tenglamaning chap tomonidagi ayirma 1- [M]/ [M
0 ] monomerlarning
sopolimerga aylanish darajasini ko’rsatadi.
r
2 r
1 1 ― r
1 · r
2 1 ― r
2
 = —— ;  = —— ;  = —————— ;  = ————— (18)
1 – r
2 1 – r
1 (1― r
1 ) (1― r
2 ) 2 ― r
1 ― r
2
 ,  ,  va  darajalarning qiymatlari, ularni sopolimerlanish kattaliklarini
aniqlagandan so’ng hisoblab topiladi.
Monomerlar bo’g’inlarini sopolimerning molekulyar zanjirida ketma–ket
taqsimlanishini va joylashish tartibini r
1 va r
2 kattaliklar qiymatini aniqlash
yordamida hisoblab topishimiz mumkin.
Agar n ta monomer (M
1 ) bo’g’inining sopolimer zanjirida ketma–ket
joylashishini Q
n bilan belgilasak, u holda: P
1.1  M
1 monomerning polimerlanish
19

darajasi.
Q
n1 = P
1,1 n – 1
· P
1,2 bunda (19)
[M
1 ]
P
1,1 = r
1 —— + r
1 [M
1 ]
[M
1 ]
bundan
00
P
1,2 = 1 — P
1,1 ; P
1,2 = ∑ P
1,1 n – 1
= 1
1
bo’lgani uchun Q
n , qiymati zanjir uzunligi boylab M
1 bo’g’inlarining ketma – ket
taqsimlangan qismlariga son jihatdan teng bo’ladi. U holda sopolimer zanjirida M
1
monomer bo’g’inlarining ketma – ket taqsimlanishi:
n Q
m
———— = nP
1,1 n- 1
· P 2
1,2
ga teng bo’ladi (20)
00

∑
n Q
n
1

Zanjirninng ketma – ketlik qismidan M
1 monomerning o’rtacha molyar miqdorini
topamiz.
–
00
00 1
– 1
n
1 = ∑
n Q
n1 / ∑ Q
n1 = ——; n
1 = —— (21)
1
1
P
1.2 P
1.2
Sopolimer zanjiridagi M
2 monomerning ketma – ketligi uchun.
– 1
n
2 = —— (22)
P
2.1
bilan ifodalanadi. Xuddi shu usul bilan sopolimer makromolekulasi
zanjirining har qanday uzunlikdagi xohlagan qismi tarkibidagi ketma – ketlikni
aniqlash mumkin. Xarvud yuqoridagi usulni birmuncha soddalashtirib, zanjirning
20

har 100 monomer bo’g’inidan iborat qismi uchun quyidagi ifodani taklif etdi (har
xil bog’lanishlar uchun).
% (M
1 — M
2 ) = R/2; % (M
2 — M
1 ) = R/2;
% (M
1 — M
1 ) = % (M
1 ― R/2); % (M
1 — M
2 ) = % (M
2 ― R/2) (23)
Bu yerda % M
1 va % M
2 sopolimer tarkibidagi M
1 va M
2 monomererlarning
massa miqdori. R  sopolimerning tuzilishi son jihatdan bir xil tarkibli monomer
bo’g’inlarning ketma – ketlik soni.
Zanjir ketma – ketligining o’rtacha uzunligi M
1 va M
2 uchun:
–
2 M
1
– 2 M
2
n
1 = % ―― ; n
2 = % ——
R R
Diadalarning ketma – ketlik ehtimolligi
R R
P
1.2 = ——— ; P
1.1 = ( % M
1 —— ) / % M
1
% 2 M
1 2
R R (24)
P
2.2 = ( % M
2 — —— ) / % M
2 ; P
2.1 = ———
2 % 2 M
2 P
2.2 + R
2.1 = 1 bo’ladi.
Xuddi shu usulda M
2 monomer bo’g’ini uchun zanjirning xohlagan qismidagi
ketma – ketlik ehtimolligi hisoblab topiladi. Shunday qilib, sopolimer tarkibi r
1 va
r
2 kattaliklarining monomerlar va o’sayotgan makroradikallarning xususiyatlariga
bog’liq ekanligini ko’ramiz. 1917 yilda T. Alfrey va K. Prays sopolimerlanish
doimiyliklarini reaktsiyaga kirishayotgan monomerlarning tuzilishiga bog’liqligini
o’zlari ishlab chiqqan Q  e sxemasida ko’rsatib berdilar. Bu sxemada har bir
o’suvchi zanjirning doimiyligi 4 ta kattalik orqali ifodalanadi.
21

R
1.1 =P
1 ·Q
1 ·exp[―e
1 2
] R
1.2 = P
1 · Q
2 · exp [― e
1 · e
2 ]
Bu yerda P  o’sayotgan radikalning reaktsiyaga kirishish qobilyati; Q 
molekuladagi qo’shbog’ quvvatini ko’rsatuvchi kattalik (umuman P va Q monomer
va radikalning kuchlanganligini ko’rsatuvchi kattaliklardir ).
Monomer molekulasining va o’sayotgan M
1 radikalning o’rinbosarlar ta‘sirida
qutblanishini ko’rsatuvchi kattaliklar e
1 va e
2 bilan ishoralanadi. Ularning qiymati
musbat va manfiy bo’lishi mumkin.
R
1, 1 va R
1 ,
2 nisbiy qiymatlarini r
1 kattalik orqali ifodalab, (24) tenglamani
quyidagi ko’rinishga keltiramiz:
R
1.1 = P
1 Q
1 exp [― e
1 2
] Q
1
r
1 = ——————————― = —― exp [―e
1 (e
1 ― e
2 ) ] (25)
R
1.2 = P
1 Q
2 exp [― e
1 e
2 ] Q
2 shuningdek,
Q
2
r
2 = ―— exp [― e
2 (e
2 ― e
1 ) ] (26)
Q
1
bu ikkala tenglamaning o’zaro ko’paytmasidan r
1 r
2 = exp [  (e
1  e
2 ) 2
]
hosil bo’ladi (27). Yuqorida keltirilgan empirik tenglamalar asosida
monomerlarning (Q  e sxemasi yordamida ) reaktsiyaga kirishish qobilyatlarini
tajriba yo’li bilan aniqlash mumkin.
Preys va boshqa tadqiqotchilar stirolning nisbiy reaktsion faolligini etalon
sifatida Q = 1 va qutblanishini e =  0,8 ga teng deb qabul qilib, qator monomerlar
uchun yuqoridagi empirik tenglama yordamida Q va e ning qiymatlarini hisoblab
chiqdilar.
Bu sxemanirng nazariy asoslarini qoniqarli bo’lmaydi, chunki (Q  e)
sxemasi asosan empirik va taxminiy xarakterga ega bo’lgani uchun nazariy asosga
ega emas. Shunga qaramay, amaliy tajribalar asosida bu sxemadan foydalanib
sopolimerlanish kattaliklarining qiymatlarini izohlab berish mumkin. Keyingi
22

vaqtlarda Q va e ning qiymatlarini monomerlarning fizikaviy xossalarini o’rganish
yordamida aniqlashga urinishlar bo’ldi. Natijada bu usul yordamida monomerlar
tarkibidagi qo’shbog’ning UF – nur yutishini o’rganish bilan monomerning nur
yutish maksimumi 
n - 1 bilan ig Q orasidagi chiziqli korrelyativ bog’lanish
aniqlandi. Bundan tashqari YamR usuli yordamida ham qo’shbog’ning qutblanishi
e bilan 13
C
atomining ximiyaviy siljishi o’rtasidagi bog’lanish aniqlandi. Shunday
qilib, Q va e ning qiymatlarini aniqlash bilan hali o’rganilmagan monomerlar
sistemasi uchun r
1 va r
2 qiymatlarini hisoblab chiqib, ularning nisbiy reaktsiyaga
faolligi haqida mulohaza yuritish mumkin bo’ldi.
Sopolimerlanish jarayoniga haroratning ta‘siri yaqqol ko’zga tashlanadi.
Bunday holatda sopolimerlanish reaktsiyasining mexanizmi ham o’zgaradi.
Radikal sopolimerlanish jarayonining xarakterli asoslaridan biri r
1 va r
2
qiymatlariga erituvchi tabiatining amalda ta‘sir qilmasligidir. Sopolimerlanish
davrida polimer fazasining ajralishi geterofazali sopolimerlanishga olib keladi.
Natijada hosil bo’layotgan sopolimerning tarkibi bir jinsli fazada hosil bo’lgan
sopolimer tarkibidan farq qiladi. Bu cheklanishlar sopolimerlanish jarayonini biror
muhitda, cho’ktiruvchi moddalar ishtirokida yoki inert erituvchilarda olib
borilganda deyarli kuzatilmaydi. Sopolimer qutbsiz muhitda qo’shimcha ravishda
qutblangan monomer molekulasi bilan, qutbli muhitda esa kam qutblangan
monomer bilan boyiydi. Geterofazali sopolimerlanishda har xil fazada bir vaqtda
turli xil reaktsiyalarning borishi natijasida sopolimer har xil kompozitsiyalardan
tarkib topgan bo’ladi. Sopolimerlanish jarayonini suspenziyada yoki emulsiyada
olib borilganda, monomerlarning suv fazasidagi eruvchanligi va mitsellada
monomer molekulasining har xil tezliklarda diffuziyalanishidan hosil bo’layotgan
polimer zarrachalarini tanlab yutishi natijasida sopolimerlarning tarkibi har xil
bo’ladi. Ayniqsa radikal sopolimmerlanish jarayoniga reaktsion muhitning tabiati
ham katta ta‘sir ko’rsatadi. Bu ta‘sir monomerlarning funktsional aktiv gruppalari
bilan aktiv markazlar o’rtasida donor – aktseptor bog’lanishlar hosil bo’lishi
natijasida roy beradi. Bu bog’lanishlar asosida reaktsiyaga kirishayotgan
23

monomerlarning funktsional gruppasi bilan aktiv markazlar kuchlangan bog’li
ichki molekulyar komplekslar hosil qiladi. Bu komplekslarning monomer
molekulalari bilan birikishi natijasida sopolimer tarkibi o’zgaradi.
Masalan, sopolimer tarkibining hamda r
1 va r
2 kattaliklari qiymatlarining
o’zgarishi akril yoki metakril kislotalarining, akril yoki metakrilamid, vinilpiridin,
N  vinilpirrolidon, N  vinilkarbazol kabi monomerlarning erituvchi
molekulalari bilan vodorod bog’lar hosil bo’lishi sababli yuzaga chiqadi.
Molekulasi tarkibida asosli xossasi bo’lgan funktsional gruppalarga ega
monomerlardan hosil bo’lgan sopolimerlar tarkibiga Lyuis kislotalari katta rol
ko’rsatadi. Radikal sopolimerlanish jarayoniga muhitning ta‘sirini o’rganish ham
katta ahamiyatga ega. Sopolimerlarning kompozitsion bir xillik tarkibini oshirish
va zanjirdagi monomer bo’g’inlarning qat‘iy tartibda joylashish ketma – ket
darajasini boshqarish va aktiv monomerlar bilan passiv monomerlar asosida
maqsadga muvofiq sopolimerlar olish uchun sopolimerlanish jarayoni o’ziga xos
xususiyatga ega bo’lgan maxsus aktiv muhitlar ta‘sirida olib boriladi.
Radikal sopolimerlanish jarayonining kinetik qonuniyatlari ifodasini keltirib
chiqarish uchun, faqat zanjirning o’sish reaktsiyalari asosida emas, balki zanjirning
uzilishi va initsirlanish, aktiv markaz hosil bo’lish tezliklarini hisobga olishga
to’g’ri keladi.
Erkin radikallarning umumiy miqdorini o’zgarmas deb, zanjirning uzilishi
quyida keltirilgan uch turdagi reaktsiyalarning tezliklaridan iborat bo’ladi, deb
faraz qilamiz:
R
1.1
~ M ׂ
1 + M ׂ
1 ~ ── ⇢ ~ M
1 ─ M
1 ~ bir tipdagi uzilish
R
2.2
~ M ׂ
2 + M ׂ
2 ~ ── ⇢ ~ M
2 ─ M
2 ~ reaktsiyalari
24

R
1.2
~ M ׂ
1 + M ׂ
2 ~ ── ⇢ ~ M
1 ─ M
2 ~ qarama – qarshi tipdagi uzilish reaktsiyalari.
υ
in = υ
uz = R [M·] 2
Statsionar holat uchun aktiv markaz hosil bo’lish
reaktsiyasining tezligi:
υ
in = (R
uz )
1.1 [M
·
1 ] 2
+ (R
uz )
1.2 [M ·
1 ] [M ·
2 ] + (R
uz )
2.2 [M ·
2 ] 2
Zanjir o’sishining umumiy tezligi esa quyidagiga teng bo’ladi:
d [M
1 ] + d [M
2 ]
― —————— = R
1.1 [M
·
1 ] [M
1 ] + R
2.1 [M ·
2 ] [M
1 ] + R
2.2 [M ·
2 ] [M
2 ] + R
1.2 [M ·
1 ]
[M
2 ]
dt
(R
uz )
1 ,1  zanjirning uzilish tezliklarining doimiyliklari.
Qarama –qarshi zanjirning uzilish kattaligining qiymati   1 bo’ladi. Demak,
monomer bo’g’inlarining sopolimer zanjirida ketma – ketligi ortishi bilan, ya‘ni r
1 ,
r
2  1 ning kamayishi bilan  qiymati ortib boradi. Demak, zanjirning uzilishida
qutblanish effekti e donor – aktseptor o’zaro ta‘sir ko’rinishida (xuddi zanjirning
o’sishi davridagidek) kerakli omil hisoblanadi. Masalan, vinilatsetat  stirol
sistemasida passiv monomerning aktiv monomer bilan sopolimerlanish jarayonida
mo’l miqdor stirol ta‘sirida vinilatsetatning polimerlanishi to’xtaydi. Ya‘ni “aktiv”
stirol vinilatsetat radikali bilan birikib, uning aktivligini susaytiradi. Natijada
makromolekula zanjiri vinilatsetat va stirol bo’g’inlaridan iborat sopolimer hosil
bo’ladi.
Shunday qilib, turli xil aktivlikka ega bo’lgan monomerlarning o’zaro
sopolimerlanishidan sanoat talablariga javob beradigan yuqori texnikaviy va
amaliy xossalarga ega bo’lgan polimerlar yaratish mumkin.
25

Ma‘lum maqsadli xususiyatlarga ega bo’lgan yuqori molekulyar birikmalar
yaratishda, ximiya sanoatida sintetik kauchuklar, plastmassalar, ionitlar, sintetik
tolalar ishlab chiqarishda sopolimerlanish jarayonidan keng foydalaniladi.
2.1 Blok sopolimerlar sintez qilish usullari
Blok sopolimer, asosan, ikki yoki undan ortiq chiziqsimon polimer yoki
shunday polimer bilan monomerlarning o’zaro ta’sirlanishi natijasida hosil bo’ladi.
Amalda blok sopolimer quyidagi yo’llar bilan sintez qilinadi:
a) Ikki xil polimer makromolekulalari turli yo’llar bilan makroradikallarga
aylantiriladi va bunday makroradikallarni o’zaro biriktirish natijasida blok
sopolimer hosil qilinadi.
b) Biror polimer makromolikulalarini aktivlash yo`li bilan makroradikallar
hosil qilinadi, so`ngra bu makroradikallarga ikkinchi xil monomer ta’sir ettirib
blok sopolimer olinadi.
v) Makromolekulalarining uchlaridagi funksional gruppalari turlicha bo`lgan
ikki xil polimer makromolikulalarini o`zaro kondinsatlash bilan xam chiziqsimon
blok sopolimer hosil qiladi.
Malumki, yuqori malekulyar birikmalarga issiqlik, tabiiy-masalan,
ultrabinafsha, infraqizil va shunga o`xshash yorug`lik xamda radiasiyon nurlar
ta’sir ettirilsa, makromalekulalar sekin-asta makroradikallarga aylanadi. Hosil
bo`lgan makroradikallar shu muxitda mavjud bo`lgan turli moddalar (asosan, havo
kislarodi) bilan birikib, qaytadan to`yingan makromolikulaga aylanishi mumkin.
Makroradillar o’zaro birikishi ham mumkin. Makroradikallarning
rekombinasiyalanishi deb atalgan bunday ulanish jarayonida, polimer zanjiri
uzayib, uning o`rtacha molekulyar massasi ortadi. Polimerlarni yanchish,
maydalash, ishqalash kabi mexanik yo`llar bilan ham polimerda makroradikallar
vujudga keltiriladi. Bunday jarayon kislorodsiz muhitda o`tkazilsa
makroradikallarning o`zi bir-biri bilan birikadi. Ayni vaqtda ikki xil polimer
aralashtirilib yanchilgan bo`lsa ulardan blok sopolimer hosil bo`ladi.
26

Makroradikallarni blok sopolimerlash yo`li bilan polistirol va tabiy kauchuk,
polistirol va polibo`tadien, polistirol va poliakrilonitril, polistirol va
polimetilmetakrilat, polistirol va polietilen, polimetilmetakrilat va poliizobutilen
kabi blok sopolimerlar sintez qilish yaxshi o’rganilgan.
Blok sopolimerlanish jarayonida sistemada hosil bo’lgan makroradikallarning
bir qismi rekombinasiyalanmasligi ham mumkin, natijada boshlang’ich
gomopolimerlarning bir qismi dastlabki holatda saqlanib qoladi. Agar
makromolekulalardagi aktiv markaz zanjirning uchida emas, balki o’rta qismida
bo’lsa, blok sopolimer bilan bir qatorda payvand sopolimerlar ham hosil bo’ladi.
Blok sopolimerlar sintez qilishni osonlashtirish maqsadida, odatda, oson
parchalanuvchi polimerlardan ham foydalanish mumkin. Masalan,
poliftalilperoksid bir oz qizdirilsa, reaksiyaga kirisha oladigan bimakroradikallar
hosil bo’ladi:
O O O O
| | | | t 0
| | | |
[.O-C C – O -...]
n → n [`O-C C – O` ]
| | | |
Agar poliftalilperoksid biror monomer ishtirokida termik parchalansa hosil bo’lgan
bimakroradikallar shu monomerning polimerlanishi uchun inisiator vazifasini
bajaradi. Natijada o’rta qishmi poliftatil peroksid va ikki yon tomoni boshqa
polimer zanjiridan iborat uch blokli makromolekula hosil bo’ladi:
O O CL
| | | | |
[-CH
2 -CH-]
m -[- O - C C – O - ]
n – [ - CH
2 – CH - ]
p
| | |
CH
3
Shunisi qiziqki, agar hosil qilingan makroradikallar past temperaturada
saqlansa, ularning reaksiyaga kirishish qobiliyati ancha vaqt saqlanadi. Agar
27

olingan blok sopolimer qaytadan yangi monomer ishtirokida parchalansa, uch xil
monomer molekulalaridan tashkil topgan makromolekula hosil bo’ladi.
2.2 Payvand sopolimerlar sintez qilish usullari
Payvand sopolimerlar, asosan, chiziqsimon biror polimer
makromolekulasining yoniga boshqa chiziqsimon polimer zanjirini ulash yoki
biror monomerni unga payvand polimerlash natijasida hosil qilinadi. Amalda
payvand sopolimerlar quyidagi usullar bilan sintez qilinadi:
a) Monomerning polimerlanish reaksiyasi biror polimer ishtirokida olib
borilib, poliomer tarkibida aktiv markaz hosil qilinadi va zanjirning uzatilishi
natijasida payvand sopolimerlanish boshlanadi;
b) Polimer makromolekulalarini dastlab yorug’lik, turli nurlar va boshqa
faktorlar ta’sirida aktivlab, so’ngra ularga monomerlar ta’sir ettirilsa, payvand
sopolimer hosil bo’ladi;
v) Polimer makromolekulasi tarkibiga aktiv markazlar hosil qila oluvchi atom
yoki gruppalar kiritib, ularni parchalash yo’li bilan ham payvand sopolimerlanish
markazlarini hosil qilish mumkin.
Ma’lumki, monomerlarning polimerlanish jarayonida aktiv markazning
zanjirdan uzatilishi makromolekulalarning tarmoqlanishiga sabab bo’ladi. Demak,
biror monomerni polimer makromolekulalari ishtirokida polimerlab, uni
tarmoqlantirish, ya’ni payvand sopolimer hosil qilish mumkin. Bunda
makromolekulalar inisiatorlar ta’sirida monomer polimerlanishidan oldin
makroradikallarga aylanishi zarur. Bu makroradikallar polimerlanish reaksiyasini
boshlab beradi. Reaksiya makromolekulaning aktiv markazida boshlangani tufayli,
hosil bo’layotgan yon zanjirlar dastlabki makromolekulaga kimyoviy bog’lar bilan
ulangan bo’ladi: . . .
+nB
28

...- AAAAAAAAAA-... + nR` → ...- AAAAAAAAAA-...→ ...-
AAAAAAAAAA-...
- RH
B B B
B B B
¦ ¦ ¦
Ko’pchilik karbozanjirli polimerlardan ana shu usul bilan polivinilasetat-
polietilen, polietilen-poliakrilnitril, polistirol-polivinilasetat kabi payvand
sopolimerlar hosil qilingan. Masalan, polistirol va polimetilmetakrilatdan payvand
sopolimer hosil bo’lishi quyidagicha ifodalanadi:
...- CH
2 – CH – CH
2 – CH – CH
2 – CH - ... + R` → ... - CH
2 – CH – CH` – CH –
CH
2 – CH - ...+
| | | -RH
| | |
C
6 H
5 C
6 H
5 C
6 H
5 C
6 H
5 C
6 H
5 C
6 H
5
CH
3
|
+ nCH
2 = C – COOCH
3 → ...CH
2 – CH – CH – CH – CH
2 – CH - …
| | | |
C
6 H
5 CH
2 C
6 H
5 C
6 H
5
|
H
3 C – C – COOCH
3
¦
Payvand sopolimerlanishning asosiy kamchiliklaridan biri, polimerlanish
jarayonida ko’p miqdorda dastlabki monomerning gomopolimeri hosil bo’lishidir.
Bundan tashqari, payvand sopolimerlanishda aktiv markazning zanjirdan uzatilishi
polimer va monomerning tabiati, ularning o’zaro nisbati, inisiatorning aktivlik
darajasi va shu kabi faktorlarga ham bog’liqki, ularni ko’ngildagidek idora qilish
ancha qiyindir.
29

Payvand polimerlanishning ikkinchi usuli makromolekulani monomer
molekulalari ishtirokida aktivlashdir. Aktivlash yorug’lik, γ -nurlari kabi fizik va
turli mexanik ta’sirlar vositasida amalga oshiriladi. Bu ta’sirlar natijasida
makromolekula makroradikalga aylantiriladi. Makroradikalga B monomerlar
birikib, polimerlanish jarayoni boshlanadi. γ
...-AAAAAAAAAAAAA-...→ …-AA`AAA`AAA`AAA-… + nB →...-
AAAAAAAAAAA-...
| | |
B B B
¦ ¦ ¦
Barcha aktiv markazlar ham payvand sopolimerlanish jarayonini boshlab bera
olmaydi, chunki ularning bir qismi quyi molekulyar birikmalar bilan
(rekombinasiya usuli) birikishi yoki o’zaro (makromolekulalar) choklanib qolishi
natijasida so’nadi. Tabiiy kauchuk, polietilen, polistirol, sellyuloza, poliamidlar va
poliefirlarga istalgan vinil monomer muhitida biron aktiv markaz hosil qila oluvchi
faktor ta’sir ettirilsa payvand polimer hosil bo’ladi.
Tarkibida qo’shbog’ bo’lgan polimerlar (turli dienlarning polimer va
sopolimerlari, poliasetilenlar) tegishli sharoitda vinil monomerlar bilan
quyidagicha payvand sopolimerlanish reaksiyasiga kirishadi:
...-CH
2 – CH = CH – CH
2 - ... + R 0
+ nCH
2 = CHR → ...- CH
2 – CH - CH – CH
2
- ...
| |
R CH
2 -CHR-
Tarkibida gidroperoksid gruppa bor polipropilen 80-100 0
da vinil
monomerlari bilan payvand sopolimerlanish reaksiyasiga kirishadi:
CH
3 CH
3
|
80-100 0
C |
...- CH
2 – CH - CH
2 – C - CH
2 – CH - .----- →...- CH
2 – CH - CH
2 – C - CH
2 – CH -
..+ nCH
2 = CHR →
30

| | | -OH
| | |
CH
3 O-
OH
CH
3 CH
3 O` CH
3
CH
3 CH
3
| |
...- CH
2 – CH - CH
2 – C - CH
2 – CH - ...
| |
CH
3 O – CH
2 – CHR - ...
Gidroperoksid gruppalarni oksidlanish-qaytarilish reaksiyasiga uchratib ham (
masalan, temir ioni ishtirokida) makroradikalga aylantirish mumkin:
CH
3 CH
3 CH
3
| | +Fe 2+
|
...- CH
2 – CH - CH
2 – C - CH
2 – CH - ...----- → ...- CH
2 – CH - CH
2 – C - CH
2 –
CH -.. .+ Fe 3+
+ OH --

| | | | |
CH
3 O-OH CH
3 O` CH
3
31

Foydalanilgan adabiyotlar
1. SH.YE.Ishoqov., YU.T.Toshpo'latov, Anorganik kimyo. Toshkent.
«O'qituvchi». 1992 y.
2. Plastmassalarni qayta ishlash., O’quv qollanma., Toshkent 2022
3. Polimerlar kimyosi va fizikasi (M.Asqarov, I.Ismoilov)
4. Polimerlar kimyosidan praktikum (O_.Musayev va b.)
5. Yuqori molekulyar birikmalar.Babayev.B.( Yuqori molekulyar birikmalar. ii-
qism. dexqanov r.)
6. N.A.Parpiyev, H.R.Rahimov, A.G.Muftaxov. asoslari. Toshkent.
«O'zbekiston». 2000 y.Anorganik kimyo nazariy
7. Q.Ahmerov, A.Jalilov, R.Sayfutdinov Umumiy Toshkent. «O'zbekiston» 2003
y.va anorganik kimyo.
8. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot". Toshkent,
a. "O'qituvchi", 1984 yil 8-22, 27-42-betlar
9. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot". Toshkent,
a. "O'qituvchi", 1984 yil 43-107-betlar
10. “Plastmassalarni qayta ishlashning asosiy texnologiyalari” tahririyati ostida.
V.N.Kulezneva va VK Guseva, Moskva, "Kimyo", 1995 yil.
11. Tahririyat ostida "Plastmassani qayta ishlashning asosiy texnologiyalari".
V.N.Kulezneva va VK Guseva, Moskva, "Kimyo", 1995 yil.
12. G.A.Shvetsov va boshqalar. "Plastmassani qayta ishlash texnologiyasi",
Moskva, "Kimyo",1988 yil c. 94-171
13. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. М .: АСАДЕМА , 2005,
367 с .
14. Мусаев У . Н ., Бабаев Т . М ., Курбанов Ш . А ., Хакимжонов Б . Ш .,
Мухамедиев М . Г . Полимерлар кимёсидан практикум . Тошк.: Университет,
2001.
33

Sopolimerla

Sotib olish

Dokument ma'lumotlari

Sotuvchi

Sopolimerla

O'xshash dokumentlar