Polimer adszorpció

Az adszorpció ionok vagy molekulák adhéziója egy másik fázis felületére. Az adszorpció fiziszorpción és kemiszorpción keresztül történhet.Az ionok és molekulák sokféle felületen adszorbeálódhatnak, beleértve a polimer felületeket is.A polimer egy nagy molekula, amely ismétlődő alegységekből áll, amelyeket kovalens kötés köt össze.Az ionok és molekulák polimer felületekhez való adszorpciója számos alkalmazásban szerepet játszik, beleértve az orvosbiológiai, szerkezeti és bevonatokat.

PolimerA felületek abban különböznek a nem polimer felületektől, hogy a felületet alkotó alegységek kovalens kötéssel kapcsolódnak egymáshoz.A nem polimer felületeket ionos kötések, fémes kötések vagy intermolekuláris erők (IMF) köthetik meg.Egy kétkomponensű rendszerben nem polimer felületek képződnek, amikor pozitív nettó energia szükséges az önkölcsönhatások megszakításához és a nem önkölcsönhatások kialakításához.Ezért a keveredés energiája pozitív.Ez az energiamennyiség, amint azt a határfelületi feszültség jellemzi, a különböző anyagkombinációk esetén változik.A polimer felületeknél azonban az alegységek kovalensen kötődnek egymáshoz, és a szilárd felület ömlesztett fázisa nem teszi lehetővé a felületi feszültség közvetlen mérését.A nagy polimer molekulák közötti intermolekuláris erőket nehéz kiszámítani, és nem is lehet olyan könnyen meghatározni, mint a nem polimer felületi molekuláris kölcsönhatásokat.[2]A kovalens kötésű alegységek a nem polimer felületektől eltérő tulajdonságú felületet alkotnak.Néhány példa a polimer felületekre: polivinil-klorid (PVC), nylon, polietilén (PE) és polipropilén (PP).A polimer felületeket számos technikával elemezték, beleértve a pásztázó elektronmikroszkópiát, a pásztázó alagútmikroszkópiát és az infravörös spektroszkópiát.

A különböző polimer felületek monomerjein különböző oldalláncok találhatók, amelyek az adszorpciós anyagok adszorpciója vagy disszociációja következtében feltöltődhetnek.Például a polisztirol-szulfonát negatív töltésű oldalláncokat tartalmazó monomereket tartalmaz, amelyek képesek adszorbeálni a pozitív töltésű adszorbátumokat.A polisztirol-szulfonát több pozitív töltésű adszorbeált anyagot adszorbeál, mint negatív töltésű.Ezzel szemben a pozitív töltésű oldalláncokat tartalmazó polimerek esetében, mint például a poli(diallil-dimetil-ammónium-klorid), a negatív töltésű adszorbátumok erősen vonzódnak.

Szerkezeti

Fejlett polimer kompozitok:A fejlett polimer kompozitokat régi szerkezetek megerősítésére és helyreállítására használják.Ezek a fejlett kompozitok számos különböző módszerrel készíthetők, beleértve a prepreg, gyanta, infúzió, száltekercselés és pultrúziót.A fejlett polimer kompozitokat számos repülőgépszerkezetben használják, és legnagyobb piacuk az űrrepülés és a védelem.

Szálerősítésű polimerek:A szálerősített polimereket (FRP) általában az építőmérnökök használják szerkezeteikben.Az FRP-k lineárisan rugalmasan reagálnak az axiális feszültségre, így kiváló anyagok a terhelés megtartásához.Az FRP-k általában laminált képződményben vannak, és mindegyik réteg egyirányú szálakat, jellemzően szén- vagy üvegszálakat tartalmaz, amelyek egy könnyű polimer mátrixanyag rétegébe vannak ágyazva.Az FRP-k nagy ellenálló képességgel rendelkeznek a környezeti hatásokkal szemben és nagy a tartósságuk.

Politetrafluor-etilén:A politetrafluor-etilén (PTFE) egy polimer, amelyet számos alkalmazásban használnak, beleértve a tapadásmentes bevonatokat, szépségápolási termékeket és kenőanyagokat.A PTFE egy hidrofób molekula, amely szénből és fluorból áll.A szén-fluor kötések miatt a PTFE alacsony súrlódású anyag, amely alkalmas magas hőmérsékletű környezetben és ellenáll a feszültségi repedéseknek.Ezek a tulajdonságok azt eredményezik, hogy a PTFE nem reakcióképes, és az alkalmazások széles körében használják.

Polimer adszorpciója porózus közegben:A fizikai adszorpció és a mechanikai beszorulás a polimer porózus közegben való visszatartásának két fő oka.Az alacsony polimer visszatartás a tartályban elengedhetetlen a polimer EOR művelet sikeréhez.