Adsorpcija polimerov

Adsorpcija je adhezija ionov ali molekul na površino druge faze. Adsorpcija se lahko pojavi s fiziosorpcijo in kemosorpcijo.Ioni in molekule se lahko adsorbirajo na številne vrste površin, vključno s polimernimi površinami.Polimer je velika molekula, sestavljena iz ponavljajočih se podenot, povezanih s kovalentnimi vezmi.Adsorpcija ionov in molekul na površine polimerov ima vlogo pri številnih aplikacijah, vključno z: biomedicinskimi, strukturnimi in premazi.

polimerpovršine se od nepolimernih površin razlikujejo po tem, da so podenote, ki sestavljajo površino, med seboj kovalentno povezane.Nepolimerne površine lahko vežejo ionske vezi, kovinske vezi ali medmolekularne sile (IMF).V dvokomponentnem sistemu nepolimerne površine nastanejo, ko je potrebna pozitivna neto količina energije za prekinitev lastnih interakcij in oblikovanje nesamointerakcij.Zato je energija mešanja pozitivna.Ta količina energije, kot jo opisuje mejna napetost, se razlikuje za različne kombinacije materialov.Vendar pa so pri polimernih površinah podenote kovalentno povezane skupaj in razsuta faza trdne površine ne omogoča neposrednega merjenja površinske napetosti.Medmolekularne sile med velikimi polimernimi molekulami je težko izračunati in jih ni mogoče določiti tako enostavno kot nepolimerne površinske molekularne interakcije.[2]Kovalentno vezane podenote tvorijo površino z različnimi lastnostmi v primerjavi z nepolimernimi površinami.Nekateri primeri polimernih površin vključujejo: polivinilklorid (PVC), najlon, polietilen (PE) in polipropilen (PP).Površine polimerov so bile analizirane z uporabo različnih tehnik, vključno z: vrstično elektronsko mikroskopijo, vrstično tunelsko mikroskopijo in infrardečo spektroskopijo.

Različne polimerne površine imajo različne stranske verige na svojih monomerih, ki se lahko naelektrijo zaradi adsorpcije ali disociacije adsorbatov.Na primer, polistiren sulfonat ima monomere, ki vsebujejo negativno nabite stranske verige, ki lahko adsorbirajo pozitivno nabite adsorbate.Polistiren sulfonat bo adsorbiral več pozitivno nabitega adsorbata kot negativno nabitega.Nasprotno, za polimer, ki vsebuje pozitivno nabite stranske verige, kot je poli(dialildimetilamonijev klorid), bodo negativno nabiti adsorbati močno privlačni.

Strukturni

Napredni polimerni kompoziti:Napredni polimerni kompoziti se uporabljajo pri utrjevanju in sanaciji starih konstrukcij.Te napredne kompozite je mogoče izdelati z uporabo številnih različnih metod, vključno s prepregom, smolo, infuzijo, navijanjem filamentov in pultruzijo.Napredni polimerni kompoziti se uporabljajo v številnih strukturah letal, njihov največji trg pa je v vesolju in obrambi.

Polimeri, ojačani z vlakni:Z vlakni ojačane polimere (FRP) gradbeni inženirji pogosto uporabljajo v svojih strukturah.FRP se odzivajo linearno elastično na aksialne obremenitve, zaradi česar so odličen material za zadrževanje obremenitev.FRP so običajno v obliki laminata, pri čemer ima vsaka lamina enosmerna vlakna, običajno ogljikova ali steklena, vdelana v plast lahkega polimernega matričnega materiala.FRP-ji so zelo odporni proti izpostavljenosti okolju in imajo veliko vzdržljivost.

Politetrafluoretilen:Politetrafluoroetilen (PTFE) je polimer, ki se uporablja v številnih aplikacijah, vključno s premazi proti prijemanju, lepotnimi izdelki in mazivi.PTFE je hidrofobna molekula, sestavljena iz ogljika in fluora.Vezi ogljik-fluor povzročajo, da je PTFE material z nizkim trenjem, ugoden v visokotemperaturnih okoljih in odporen proti napetostnim razpokam.Zaradi teh lastnosti je PTFE nereaktiven in se uporablja v številnih aplikacijah.

Adsorpcija polimerov v poroznih medijih:Fizična adsorpcija in mehansko ujetje sta dva glavna vzroka zadrževanja polimera v poroznem mediju.Nizko zadrževanje polimera v rezervoarju je bistvenega pomena za uspeh operacije polimernega EOR.