Кремнизол ва (олиго) полимерлар асосида гибрид композитларнинг олиниши, хоссалари ва технологияси

Ushbu dissertatsiya avtoreferati Ostonov Firuz Istam o'g'lining

Asosiy mavzular

KIRISH (falsafa doktori (PhD) dissertatsiyasi annotatsiyasi): Dissertatsiya mavzusining dolzarbligi va zarurati. Dunyoda turli xil kimyoviy xossaga ega bo'lgan moddalar ishtirokida import o'rnini bosuvchi kompozitsion materiallar ishlab chiqarish sanoatida yuqori darajada o'sish kuzatilmoqda. Bugungi kunda tarkibiy jihatdan termik barqarorligi past bo'lgan kimyoviy moddalarning aralashmalari asosida kompozitsion materiallar olish texnologiyasidan foydalanib kelinmoqda. Shunga ko'ra, termik barqarorligi, radiatsion va mexanik chidamliligi yuqori bo'lgan organik hamda noorganik gibrid ionitlarni sintezlash asosida kompozitsion materiallar ishlab chiqarish texnologiyasini yaratish muhim ahamiyat kasb etadi. Jahonda kolloid kremnizol va organik birikmalardan foydalanib, zol-gel usuli asosida kremniy dioksidli materiallar hamda organo-noorganik kompozitlar yaratish bo'yicha ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Shunga ko'ra tarkibiy jihatdan mexanik, magnit, optik-elektron xossaga ega bo'lgan materiallarning mexanik mustahkamligini va termik barqarorligini oshirish imkonini beruvchi kremnizol va (oligo) polimerlarni sintez qilish asosida ionitlar ishlab chiqarish texnologiyalarini yaratish va sinovdan o'tkazishga alohida e'tibor berilmoqda. Respublikaimizda biokimyo, to'qimachilik, kimyo va neft-gaz sanoati korxonalarini modernizatsiya qilish, xomashyolarning yangi zahiralarini yaratish, ular asosida import o'rnini bosuvchi mahsulotlar ishlab chiqarish texnologiyalarini rivojlantirish, xususan raqobatbardosh ionitlar sintez qilish hamda suv tayyorlash jarayonlarida qo'llash bo'yicha muayyan ilmiy va amaliy natijalarga erishilmoqda. O'zbekiston Respublikasini yanada rivojlantirish bo'yicha Harakatlar strategiyasida «ishlab chiqarish sohalarini rivojlantirish, sanoatni modernizatsiya va diversifikatsiya qilish, amaliyotga kam sarfli energiya tejamkor usullarni qo'llash, import o'rnini almashtiruvchi raqobatbardosh va eksport bob mahsulotlarni tayyorlash»¹ bo'yicha muhim vazifalar belgilab berilgan. Ushbu vazifalardan kelib chiqib, kremnizol va (oligo) polimerlarni sintez qilish, reaksiya borishining muqobil sharoitlarini aniqlash asosida gibrid kompozitlar ishlab chiqish muhim ilmiy-amaliy ahamiyat kasb etadi. Ushbu dissertatsiya tadqiqoti, O'zbekiston Respublikasi Prezidentining 2022 yil 28 yanvardagi PF-60-sonli «2022-2026 yillarga mo'ljallangan yangi O'zbekistonning taraqqiyot strategiyasi to'g'risidagi», 2017 yil 23 avgustdagi PQ-3236-son «2017-2021 yillarda kimyo sanoatini rivojlantirish dasturi” to'g'risidagi», 2018 yil 12 yanvardagi PQ-24-son «Ilmiy-innovatsion ishlanma va texnologiyalarni ishlab chiqarishga tadbiq etishning samarali mexanizmlarini yaratish chora-tadbirlari to'g'risidagi», 2019 yil 3 apreldagi PQ-4265-son «Kimyo sanoatini yanada isloh qilish va uning investitsiyaviy jozibadorligini oshirish chora-tadbirlari to'g'risidagi» farmon va qatorlari O'zbekiston Respublikasi Prezidentining 2022 yil 28 yanvardagi PF-60 «2022-2026 yillarga mo'ljallangan yangi O'zbekiston taraqqiyot strategiyasi to'g'risidagi»gi farmoni
Kompozitsion materiallar va ularning xossalari: Olingan kompozitsion materiallar qattiq kukunsimon moddalar bo'lib, suvda, noorganik kislotalar eritmalari va organik erituvchilarda erimaydi, termik barqaror (1-jadval). Bu jadvaldagi ma'lumotlarga ko'ra, sintetik kompozitlarining yuqori termik barqarorligi ularning tarkibida uch o'lchamli strukturaga ega bo'lgan kremniy dioksidning mavjudligi bilan tushuntiriladi. Organik sopolimerlar va matrisa - kremnizol asosidagi gibrid kompozitsiyalarning zol-gel usuli bilan shakllanishi yarim o'tkazuvchi polimer tarmoqlarining hosil bo'lishi natijasidir. Ular kimyoviy bog'lanmagan, lekin zanjirlari mexanik chatishib ketgani sababli bir-biridan ajralmaydigan chiziqli va uch o'lchamli polimerlardan tashkil topadi. Yarim o'tkazuvchi polimer tarmoqlarning hosil bo'lishi yangi turdagi polimer materiallar olish uchun asos bo'lib xizmat qilib, ularning xossalari dastlabki komponentlar xossalaridan keskin farq qiladi.
Kimyoviy tadqiqotlar va tadqiqot natijalari: Sintetik qilingan moddalarni tozaligi va tarkibini taklif etilayotgan strukturaga mosligini tekshirish va identifikatsiyalash uchun zamonaviy tekshirish usullaridan biri IY q spektr-skopiyasidan foydalanildi (2-rasm). Sopolimerlarning IY spektrlarida vinil guruhiga tegishli yutilish chiziqlari polimerlanishdan so'ng mavjud emas, lekin morfoflin molekulalaridagi C-N bog'ining valent tebranishlari 1315,45 sm⁻¹ da, C-O-S guruxning nosimmetrik valent tebranishlari esa 1089,78-1041,56 sm⁻¹ sohada kuzatiladi. Halkadagi -CH2- guruxning 1454,33 sm⁻¹ sohadagi qaysi-simon tebranishlari va 2750,49 sm⁻¹ sohadagi -CH2- guruxning simmetrik valent tebranishlari halkasining tebranish chiziqlari qoladi. Shuningdek C=O ning tebranish chiziqlari karbonil guruxining organik ta'siridan 1726,29 sm⁻¹ sohada hamda O-N ning tebranish chiziqlari 3425,58 sm⁻¹ sohada kuzatilib, ular sopolimerda AK fragmentlarining mavjudligini isbotlaydi. Kompozitsiyalarning IY spektrlarida Si-O-Si bog'ining valent tebranishlariga tegishli bo'lgan 794,96 sm⁻¹ sohada intensiv yutilish chiziqlari mavjud bo'lib, gel hosil bo'lish jarayonida to'kilgan uch o'lchamli kremniyli karkasning hosil bo'lishini tasdiqlaydi. Shu bilan birga morfoflindagi C-N yutilish chizig'ining valent tebranishlari 1315,45 sm⁻¹ dan yuqori chastotali 1429,82 sm⁻¹ sohada va kompozitsiya tarkibidagi C=O ning valent tebranishlari 1726,29 sm⁻¹ dan 1628,81 sm⁻¹ sohadagi o'zgarishi kuzatiladi. IY spektrlarining bu kabi xususiyati quyidagicha xulosaga kelishga imkon beradi, ya'ni kompozitsiyalarning hosil bo'lish jarayoni morfoflindagi kislorod atomi bilan kolloid kremnizolning erkin silanol guruxlari bilan Vender-Vaals kuchlari ta'sirida koordinatsion birikishidan iborat bo'ladi. Bu esa kompozitsiyaga termik, mexanik va kimyoviy barqarorlik kabi xossalarni oshishiga sabab bo'ladi.
Olingan qattiq kukunli materiallar va ularning xossalari: Olingan kompozitsion materiallar suvda, eritmalarida, organik erituvchilarda erimaydi va termik jihatdan barqaror. Olingan materiallar quyidagi jadvalda ko'rsatilgan xarakteristikalariga ega: 1-jadval. Sintetik qilingan kompozitsiyalar tarkibida uch o'lchamli strukturaga ega bo'lgan kremniy dioksidning mavjudligi ularning yuqori termik barqarorligini ta'minlaydi. Zol-gel usuli bilan hosil qilingan gibrid organo-noorganik kompozitsiyalar yuqori mexanik mustahkamlik va termik barqarorlik bilan ajralib turadi. Polimer birikmalar azot atomlarining makromolekulada mavjudligi nafaqat metallni ajratish samaradorligini oshiradi, balki gibrid materiallarning texnik xossalarini ham yaxshilaydi. Olingan kompozitsiyalar suvda, eritmalarida, organik erituvchilarda erimaydi va termik jihatdan barqaror.
TADQIQOT NATIJALARI VA ULARNING AMALIY JORIY QILINISHI: Karboksil kationitlarning suvni yumshatishda iqtisodiy samaradorligi ancha yuqori. Toshkent kimyo-texnologiya instituti «Ziyovuddin» ilmiy-ishlab chiqarish markazida ushbu texnologiya sinovdan o'tkazilib, NKB va NKMK zavodlariga joriy etildi. Olingan kationitlardan ushbu korxonalarda ishlatilayotgan vositalarga qaraganda 5 marta arzon ekanligi aniqlandi. Tadqiqot natijalarining iqtisodiy samaradorligi, hamda uni ishlab chiqarishdagi texnik samaradorligini oshirish bo'yicha qator tavsiyalar berilgan.