Adsorción de polímeros

La adsorción es la adhesión de iones o moléculas a la superficie de otra fase. La adsorción puede ocurrir mediante fisisorción y quimisorción.Los iones y las moléculas pueden adsorberse en muchos tipos de superficies, incluidas las superficies poliméricas.Un polímero es una molécula grande compuesta de subunidades repetidas unidas por enlaces covalentes.La adsorción de iones y moléculas a superficies de polímeros desempeña un papel en muchas aplicaciones, incluidas: biomédicas, estructurales y de recubrimientos.

PolímeroLas superficies se diferencian de las superficies no poliméricas en que las subunidades que forman la superficie están unidas covalentemente entre sí.Las superficies no poliméricas pueden estar unidas por enlaces iónicos, enlaces metálicos o fuerzas intermoleculares (IMF).En un sistema de dos componentes, las superficies no poliméricas se forman cuando se requiere una cantidad neta positiva de energía para romper las autointeracciones y formar no autointeracciones.Por tanto, la energía de mezcla es positiva.Esta cantidad de energía, descrita por la tensión interfacial, varía para diferentes combinaciones de materiales.Sin embargo, con las superficies poliméricas, las subunidades están unidas covalentemente y la fase masiva de la superficie sólida no permite medir directamente la tensión superficial.Las fuerzas intermoleculares entre las grandes moléculas de polímero son difíciles de calcular y no pueden determinarse tan fácilmente como las interacciones moleculares de superficies que no son de polímero.[2]Las subunidades unidas covalentemente forman una superficie con propiedades diferentes en comparación con las superficies no poliméricas.Algunos ejemplos de superficies poliméricas incluyen: cloruro de polivinilo (PVC), nailon, polietileno (PE) y polipropileno (PP).Las superficies de los polímeros se han analizado utilizando una variedad de técnicas, que incluyen: microscopía electrónica de barrido, microscopía de efecto túnel y espectroscopia infrarroja.

Diferentes superficies de polímeros tienen diferentes cadenas laterales en sus monómeros que pueden cargarse debido a la adsorción o disociación de adsorbatos.Por ejemplo, el sulfonato de poliestireno tiene monómeros que contienen cadenas laterales cargadas negativamente que pueden adsorber adsorbatos cargados positivamente.El sulfonato de poliestireno absorberá más adsorbato con carga positiva que con carga negativa.Por el contrario, para un polímero que contiene cadenas laterales cargadas positivamente, como el poli(cloruro de dialildimetilamonio), los adsorbatos cargados negativamente serán fuertemente atraídos.

Estructural

Compuestos poliméricos avanzados:Los compuestos poliméricos avanzados se utilizan en el fortalecimiento y rehabilitación de estructuras antiguas.Estos compuestos avanzados se pueden fabricar utilizando muchos métodos diferentes, incluidos preimpregnados, resina, infusión, bobinado de filamentos y pultrusión.Los compuestos poliméricos avanzados se utilizan en muchas estructuras de aviones y su mercado más grande es el aeroespacial y de defensa.

Polímeros reforzados con fibra:Los ingenieros civiles suelen utilizar polímeros reforzados con fibra (FRP) en sus estructuras.Los FRP responden linealmente elásticamente a la tensión axial, lo que los convierte en un excelente material para soportar una carga.Los FRP suelen estar en una formación laminada y cada lámina tiene fibras unidireccionales, típicamente carbono o vidrio, incrustadas dentro de una capa de material de matriz polimérica ligera.Los FRP tienen una gran resistencia a la exposición ambiental y una gran durabilidad.

Politetrafluoroetileno:El politetrafluoroetileno (PTFE) es un polímero que se utiliza en muchas aplicaciones, incluidos recubrimientos antiadherentes, productos de belleza y lubricantes.El PTFE es una molécula hidrofóbica compuesta de carbono y flúor.Los enlaces carbono-flúor hacen que el PTFE sea un material de baja fricción, propicio en ambientes de alta temperatura y resistente al agrietamiento por tensión.Estas propiedades hacen que el PTFE no sea reactivo y se utilice en una amplia gama de aplicaciones.

Adsorción de polímeros en medios porosos:La adsorción física y el atrapamiento mecánico son dos causas principales de retención de polímeros en medios porosos.La baja retención de polímeros en el depósito es esencial para el éxito de una operación EOR de polímeros.