Адсорбцыя палімераў

Адсорбцыя - гэта прыліпанне іёнаў або малекул да паверхні іншай фазы. Адсорбцыя можа адбывацца шляхам фізічнай і хемасорбцыі.Іёны і малекулы могуць адсарбавацца на многіх тыпах паверхняў, уключаючы палімерныя паверхні.Палімер - гэта вялікая малекула, якая складаецца з паўтаральных субадзінак, звязаных паміж сабой кавалентнымі сувязямі.Адсорбцыя іёнаў і малекул на палімерных паверхнях гуляе ролю ў многіх сферах прымянення, у тым ліку ў біямедыцынскіх, структурных і пакрыццях.

Палімерпаверхні адрозніваюцца ад непалімерных паверхняў тым, што субадзінкі, якія складаюць паверхню, кавалентна звязаны адна з адной.Непалімерныя паверхні могуць быць звязаны іённымі сувязямі, металічнымі сувязямі або міжмалекулярнымі сіламі (ММС).У двухкампанентнай сістэме непалімерныя паверхні ўтвараюцца, калі патрабуецца станоўчая чыстая колькасць энергіі, каб разарваць узаемадзеянне і ўтварыць неўзаемадзеянне.Такім чынам, энергія змешвання станоўчая.Гэта колькасць энергіі, якое апісваецца межфазным нацяжэннем, адрозніваецца для розных камбінацый матэрыялаў.Аднак на палімерных паверхнях субадзінак кавалентна звязаны паміж сабой, і аб'ёмная фаза цвёрдай паверхні не дазваляе непасрэдна вымераць павярхоўнае нацяжэнне.Міжмалекулярныя сілы паміж вялікімі малекуламі палімера цяжка вылічыць і не могуць быць вызначаны так проста, як узаемадзеянне малекул непалімернай паверхні [2].Субадзінкі, звязаныя кавалентнай сувяззю, утвараюць паверхню з рознымі ўласцівасцямі ў параўнанні з непалімернымі паверхнямі.Некаторыя прыклады палімерных паверхняў ўключаюць: полівінілхларыд (ПВХ), нейлон, поліэтылен (ПЭ) і поліпрапілен (ПП).Паверхні палімераў былі прааналізаваны з выкарыстаннем розных метадаў, у тым ліку: сканавальнай электроннай мікраскапіі, сканіруючай тунэльнай мікраскапіі і інфрачырвонай спектраскапіі.

Розныя палімерныя паверхні маюць розныя бакавыя ланцугі на сваіх манамерах, якія могуць зараджацца з-за адсорбцыі або дысацыяцыі адсарбатаў.Напрыклад, полістыролсульфанат мае мономеры, якія змяшчаюць адмоўна зараджаныя бакавыя ланцугі, якія могуць адсарбаваць станоўча зараджаныя адсарбаты.Полістыролсульфанат будзе адсарбаваць больш станоўча зараджанага адсарбата, чым адмоўна зараджанага.І наадварот, для палімера, які змяшчае станоўча зараджаныя бакавыя ланцугі, напрыклад полі(диаллилдиметиламмоний хларыд), адмоўна зараджаныя адсарбаты будуць моцна прыцягвацца.

Структурныя

Перадавыя палімерныя кампазіты:Сучасныя палімерныя кампазіты выкарыстоўваюцца для ўмацавання і аднаўлення старых канструкцый.Гэтыя ўдасканаленыя кампазіты можна вырабляць з выкарыстаннем мноства розных метадаў, уключаючы прэпрэг, смалу, уліванне, намотку ніткі і пултрузію.Сучасныя палімерныя кампазіты выкарыстоўваюцца ў многіх канструкцыях самалётаў, і іх найбуйнейшым рынкам з'яўляецца аэракасмічная і абаронная прамысловасць.

Армаваныя валакном палімеры:Армаваныя валакном палімеры (FRP) звычайна выкарыстоўваюцца інжынерамі-будаўнікамі ў сваіх структурах.FRP лінейна-пругка рэагуюць на восевае напружанне, што робіць іх выдатным матэрыялам для ўтрымання нагрузкі.FRP звычайна складаюцца з ламінату, прычым кожная пласціна мае аднанакіраваныя валакна, як правіла, з вугляроду або шкла, убудаваныя ў пласт лёгкага палімернага матрычнага матэрыялу.FRPs маюць вялікую ўстойлівасць да ўздзеяння навакольнага асяроддзя і вялікую трываласць.

Политетрафторэтилен:Політэтрафтарэтылен (ПТФЭ) - гэта палімер, які выкарыстоўваецца ў многіх галінах, уключаючы антіпрігарная пакрыцця, касметычныя сродкі і змазачныя матэрыялы.PTFE - гэта гідрафобная малекула, якая складаецца з вугляроду і фтору.Вуглярод-фторныя сувязі робяць ПТФЭ матэрыялам з нізкім каэфіцыентам трэння, які спрыяе ўздзеянню высокіх тэмператур і ўстойлівы да парэпання пад напругай.Гэтыя ўласцівасці робяць PTFE нерэактыўным і выкарыстоўваюцца ў шырокім спектры прымянення.

Адсорбцыя палімераў у порыстых асяроддзях:Фізічная адсорбцыя і механічнае захопліванне з'яўляюцца дзвюма асноўнымі прычынамі ўтрымання палімера ў порыстых асяроддзях.Нізкае ўтрыманне палімераў у калектары мае важнае значэнне для поспеху палімернай аперацыі па павышэнні эфектыўнасці пласта.