*تحقیق درباره ویژگی های ترمودینامیكی الاستومرها*
مقدمه:
وسایل لاستیكی كه در زندگی روزمره بسیار معمول هستند، و هر كسی در زندگی حداقل با بعضی از ویژگی های فیزیكی طبقه ای از پلیمرها كه الاستومرها نامیده میشوند آشناست.
پاره ای از ویژگی های الاستومرها:
1) الاستومرها قادر هستند چند برابر طول اصلیشان كشیده شوند با یك نیروی تقریباً كم
2) هنگامی كه نیروی وارد به جسم كم می شود، این اجسام به سرعت به حالت اولیه شان بر می گردند و خصوصیت فنریت یا ارتجاعی گره های انتقالی جهت خاصیت ارتجاعی بسیار نزدیك به صفر است.
3) الاستومرها هیچ تغییر شكل همیشگی و ثابتی را متحمل نمی شوند به همان دلیل خاصیت ارتجاعی
4) هنگامی كه كاملاً كشیده می شوند و یا نزدیك به آن حالت قرار دارند، از خود قدرت كششی و سختی بالایی نشان می دهند.
خصوصیاتی كه در بالا ذكر شد، همگی در سطح میكروسكوپی قابل دیدن
هستند، كه در زمینة( ترمودینامیك كلاسیك) می توان آنها را بررسی كرد. این رفتار كلاسیكی هیچ گونه اطلاعات و خصوصیاتی از ساختار مولكولی احتیاج ندارد هر چند كه، جهت نمایش دادن این خصوصیات، پلیمرها باید ویژگی های مولكولی شخصی داشته باشند.
1)پلیمر باید وزن مولكولی بالایی داشته باشد.
2) برای بیشتر قسمت ها، پلیمر باید فعالیت درونی ضعیفی بین رشته ها برقرار باشد.
برای مثال، لاستیك طبیعی كه كائوچو نیز نامیده می شود، پس از سرچشمة آن به عنوان « شیرة درخت كائوچو» یك وزن مولكولی حدود 000/350 دارد. تركیب شیمیایی آن پلی است كه در مواد تغییر داده نشده است و فقط دارای نیروهای ضعیف بین مولكولی است. این نیروها درونی هستند. شكل (1)
3) پلیمر باید بی شكل باشد( غیر بلوری) و بایستی دمای تبدیل شیشه ای آن،Tg ، باشد .
«Tg » دما یا محدودة دمایی است كه در بالاتر از آن دما، پلیمر یك تغییر مشخص در چندین خصوصیت فیزیكی نشان می دهد.
حجم ویژة محسوس تر، ضریب گرمایی، كشسانی(ارتجاعیت) و علامت
انكساردر پائین تر از Tg ممكن است، چرخش های كوچك محلی وجود داشته باشد؛ مثلاً دوران حول c-c انجام شده در یك گروه كناری مثل گروه متیل. اما خود زنجیره های پلیمر در محل های ثابت، قرار می یگرند؛( هر چند نه در یك سری منظم بلوری) پلیمر یك شیشه سخت اما شكننده است.
در بالاتر از دمای« تبدیل گرمایی شیشه ای» انرژی گرمایی برای اجازه دادن به دوران و تبدیل شدن اما به صورت محدود قسمت بلند رشتة پلیمری كافی است.