Adsorpcija polimera

Adsorpcija je prianjanje iona ili molekula na površinu druge faze. Adsorpcija se može dogoditi fiziosorpcijom i kemisorpcijom.Ioni i molekule mogu se adsorbirati na mnoge vrste površina uključujući polimerne površine.Polimer je velika molekula sastavljena od podjedinica koje se ponavljaju međusobno povezane kovalentnim vezama.Adsorpcija iona i molekula na polimerne površine igra ulogu u mnogim primjenama uključujući: biomedicinske, strukturalne i premaze.

Polimerpovršine se razlikuju od nepolimernih površina po tome što su podjedinice koje čine površinu međusobno kovalentno povezane.Nepolimerne površine mogu biti vezane ionskim vezama, metalnim vezama ili međumolekularnim silama (IMF).U dvokomponentnom sustavu, nepolimerne površine nastaju kada je potrebna pozitivna neto količina energije za prekid vlastitih interakcija i formiranje ne-samih interakcija.Dakle, energija miješanja je pozitivna.Ova količina energije, kako je opisana međufaznom napetosti, varira za različite kombinacije materijala.Međutim, kod polimernih površina, podjedinice su međusobno kovalentno povezane, a skupna faza čvrste površine ne dopušta izravno mjerenje površinske napetosti.Međumolekularne sile između velikih polimernih molekula teško je izračunati i ne mogu se odrediti tako lako kao površinske molekularne interakcije nepolimera.[2]Kovalentno vezane podjedinice tvore površinu s različitim svojstvima u usporedbi s nepolimernim površinama.Neki primjeri polimernih površina uključuju: polivinil klorid (PVC), najlon, polietilen (PE) i polipropilen (PP).Površine polimera analizirane su različitim tehnikama, uključujući: skenirajuću elektronsku mikroskopiju, skenirajuću tunelsku mikroskopiju i infracrvenu spektroskopiju.

Različite površine polimera imaju različite bočne lance na svojim monomerima koji mogu postati nabijeni zbog adsorpcije ili disocijacije adsorbata.Na primjer, polistiren sulfonat ima monomere koji sadrže negativno nabijene bočne lance koji mogu adsorbirati pozitivno nabijene adsorbate.Polistiren sulfonat će adsorbirati više pozitivno nabijenog adsorbata nego negativno nabijenog.Nasuprot tome, za polimer koji sadrži pozitivno nabijene bočne lance, kao što je poli(dialildimetilamonijev klorid), negativno nabijeni adsorbati će biti snažno privučeni.

Strukturalni

Napredni polimerni kompoziti:Napredni polimerni kompoziti koriste se za ojačavanje i sanaciju starih konstrukcija.Ovi napredni kompoziti mogu se izraditi pomoću mnogo različitih metoda uključujući prepreg, smolu, infuziju, namotavanje niti i pultruziju.Napredni polimerni kompoziti koriste se u mnogim strukturama zrakoplova, a njihovo najveće tržište je u zrakoplovstvu i obrani.

Polimeri ojačani vlaknima:Polimere ojačane vlaknima (FRP) građevinski inženjeri obično koriste u svojim strukturama.FRP odgovara linearno-elastično na aksijalni stres, što ih čini odličnim materijalom za držanje opterećenja.FRP-ovi su obično u obliku laminata, pri čemu svaka lamina ima jednosmjerna vlakna, obično ugljična ili staklena, ugrađena unutar sloja lakog polimernog matričnog materijala.FRP imaju veliku otpornost na izloženost okolišu i veliku izdržljivost.

Politetrafluoretilen:Politetrafluoretilen (PTFE) je polimer koji se koristi u mnogim primjenama uključujući neljepljive premaze, kozmetičke proizvode i maziva.PTFE je hidrofobna molekula sastavljena od ugljika i fluora.Veze ugljik-fluor uzrokuju da je PTFE materijal niskog trenja, pogodan za okruženja s visokim temperaturama i otporan na pucanje uslijed naprezanja.Ova svojstva uzrokuju da PTFE nije reaktivan i koristi se u širokom spektru aplikacija.

Adsorpcija polimera u poroznim medijima:Fizička adsorpcija i mehaničko hvatanje dva su glavna uzroka zadržavanja polimera u poroznom mediju.Nisko zadržavanje polimera u ležištu ključno je za uspjeh operacije polimernog EOR-a.