مرکز پروژه ومقاله های علمی ومهندسی

مقدمه:

وسايل لاستيكي كه در زندگي روزمره بسيار معمول هستند، و هر كسي در زندگي حداقل با بعضي از ويژگي هاي فيزيكي طبقه اي از پليمرها كه الاستومرها ناميده ميشوند آشناست.

پاره اي از ويژگي هاي الاستومرها:

1) الاستومرها قادر هستند چند برابر طول اصليشان كشيده شوند با يك نيروي تقريباً كم

2) هنگامي كه نيروي وارد به جسم كم مي شود، اين اجسام به سرعت به حالت اوليه شان بر مي گردند و خصوصيت فنريت يا ارتجاعي گره هاي انتقالي جهت خاصيت ارتجاعي بسيار نزديك به صفر است.

3) الاستومرها هيچ تغيير شكل هميشگي و ثابتي را متحمل نمي شوند به همان دليل خاصيت ارتجاعي

4) هنگامي كه كاملاً كشيده مي شوند و يا نزديك به آن حالت قرار دارند، از خود قدرت كششي و سختي بالايي نشان مي دهند.

خصوصياتي كه در بالا ذكر شد، همگي در سطح ميكروسكوپي قابل ديدن

هستند، كه در زمينة( ترموديناميك كلاسيك) مي توان آنها را بررسي كرد. اين رفتار كلاسيكي هيچ گونه اطلاعات و خصوصياتي از ساختار مولكولي احتياج ندارد هر چند كه، جهت نمايش دادن اين خصوصيات، پليمرها بايد ويژگي هاي مولكولي شخصي داشته باشند.

1)پليمر بايد وزن مولكولي بالايي داشته باشد.

2) براي بيشتر قسمت ها، پليمر بايد فعاليت دروني ضعيفي بين رشته ها برقرار باشد.

براي مثال، لاستيك طبيعي كه كائوچو نيز ناميده مي شود، پس از سرچشمة آن به عنوان « شيرة درخت كائوچو» يك وزن مولكولي حدود 000/350 دارد. تركيب شيميايي آن پلي است كه در مواد تغيير داده نشده است و فقط داراي نيروهاي ضعيف بين مولكولي است. اين نيروها دروني هستند. شكل (1)

3) پليمر بايد بي شكل باشد( غير بلوري) و بايستي دماي تبديل شيشه اي آن،Tg ، باشد .

«Tg » دما يا محدودة دمايي است كه در بالاتر از آن دما، پليمر يك تغيير مشخص در چندين خصوصيت فيزيكي نشان مي دهد.

حجم ويژة محسوس تر، ضريب گرمايي، كشساني(ارتجاعيت) و علامت

انكساردر پائين تر از Tg ممكن است، چرخش هاي كوچك محلي وجود داشته باشد؛ مثلاً دوران حول c-c انجام شده در يك گروه كناري مثل گروه متيل. اما خود زنجيره هاي پليمر در محل هاي ثابت، قرار مي يگرند؛( هر چند نه در يك سري منظم بلوري) پليمر يك شيشه سخت اما شكننده است.

در بالاتر از دماي« تبديل گرمايي شيشه اي» انرژي گرمايي براي اجازه دادن به دوران و تبديل شدن اما به صورت محدود قسمت بلند رشتة پليمري كافي است.

در مقياس ميكروسكوپي، پليمر خصوصيات بعدي يك جامد را دارد، اما در سطح مولكولي قسمت هاي رشته اي، خصوصيات مورد مطالعه هستند.

اطلاعات با تغيير« آنتروپي» توسط معادلات ترموديناميك كلاسيك، و با كشش مرتبط است.

نتايج ممكن است جهت فراهم كردن پيش بيني هاي مدل مكانيكي ـ استاتيكي، كشساني( پلاستيكي) و جهت محاسبة تعداد بخش هاي زنجيره اي فعال در سطح مولكولي استفاده شوند.

II : تئوري

هر چند كه ويژگي هاي مولكولي ، براي توضيح معادلاتي كه از زمان دور

سرچشمه گرفته اند، به كار برده مي شده است. روابط ترموديناميك، خودشان شامل هيچ اصولي در مورد رفتار ميكروسكوپي« الاستومرها» نمي شوند. همه پارامترها( دما، نيرو،طول، حجم) مي توانند به صورت مستقيم بر روي مثال حجمي اندازه گيري شوند.

رفتار مولكولي كشساني الاستيك شامل استفاده از « مكانيك استاتيكي» مي شود و مشاهدات ميكروسكوپي نيز مي توانند براي چك كردن پيش بيني هاي مدل تئوري مورد استفاده قرار مي گيرند.

مراجع مختلف مشتقاتي قابل خواندن از تئوري فراهم مي كنند كه در اختصار در اين جا توصيف مي گردد.

مطابق توضيح مولكولي كه در بخش مقدمه ذكر شد، تئوري بيان مي كند كه هيچ گونه كشف انرژي داخلي در فرايند كشش وجود ندارد..

.

.

.

تعداد صفحات:12