Полимерлердің адсорбциясы

Адсорбция – иондардың немесе молекулалардың басқа фазаның бетіне адгезиясы.Адсорбция физисорбция және хемосорбция арқылы болуы мүмкін.Иондар мен молекулалар көптеген беттерге, соның ішінде полимер беттеріне адсорбциялай алады.Полимер - бір-бірімен коваленттік байланыстар арқылы байланысқан қайталанатын суббірліктерден тұратын үлкен молекула.Иондар мен молекулалардың полимерлік беттерге адсорбциясы көптеген қолданбаларда, соның ішінде биомедициналық, құрылымдық және жабындарда маңызды рөл атқарады.

Полимербеттердің полимерлі емес беттерден айырмашылығы бетті құрайтын суббірліктер бір-бірімен ковалентті байланыста болады.Полимерлі емес беттер иондық байланыстармен, металдық байланыстармен немесе молекула аралық күштермен (МҚҚ) байланысуы мүмкін.Екі компонентті жүйеде полимерлі емес беттер өзара әрекеттесулерді үзу және өзіндік өзара әрекеттесулерді қалыптастыру үшін оң таза энергия мөлшері қажет болғанда пайда болады.Сондықтан араластыру энергиясы оң болады.Бұл фазааралық кернеумен сипатталған энергия мөлшері әртүрлі материалдар комбинациялары үшін өзгереді.Дегенмен, полимер беттерімен суббірліктер бір-бірімен ковалентті байланысқан және қатты беттің көлемдік фазасы беттік керілуді тікелей өлшеуге мүмкіндік бермейді.Үлкен полимер молекулалары арасындағы молекулааралық күштерді есептеу қиын және полимерлі емес беттік молекулалық әрекеттесулер сияқты оңай анықталмайды.[2]Ковалентті байланысқан суббірліктер полимерлі емес беттермен салыстырғанда әр түрлі қасиеттері бар бетті құрайды.Полимер беттерінің кейбір мысалдарына мыналар жатады: поливинилхлорид (ПВХ), нейлон, полиэтилен (ПЭ) және полипропилен (PP).Полимер беттері әртүрлі әдістерді қолдану арқылы талданған, соның ішінде: сканерлеуші ​​электрондық микроскопия, сканерлеуші ​​туннельдік микроскопия және инфрақызыл спектроскопия.

Әртүрлі полимер беттерінің адсорбаттардың адсорбциясы немесе диссоциациялануы салдарынан зарядталуы мүмкін мономерлерінде әртүрлі бүйірлік тізбектер болады.Мысалы, полистирол сульфонатында оң зарядталған адсорбаттарды сіңіре алатын теріс зарядталған бүйірлік тізбектері бар мономерлер бар.Полистирол сульфонаты теріс зарядталғанға қарағанда оң зарядталған адсорбатты адсорбциялайды.Керісінше, поли(диаллилдиметиламмоний хлориді) сияқты оң зарядталған бүйірлік тізбектері бар полимер үшін теріс зарядталған адсорбаттар күшті тартылады.

Құрылымдық

Жетілдірілген полимерлі композиттер:Жетілдірілген полимерлі композиттер ескі құрылымдарды нығайту және қалпына келтіруде қолданылады.Бұл жетілдірілген композиттерді препрег, шайыр, инфузия, жіпті орау және пултрузия сияқты көптеген әртүрлі әдістер арқылы жасауға болады.Жетілдірілген полимерлі композиттер көптеген ұшақ құрылымдарында қолданылады және олардың ең үлкен нарығы аэроғарыш пен қорғаныс саласында.

Талшықты күшейтілген полимерлер:Талшықты арматураланған полимерлер (FRP) әдетте құрылыс инженерлері өз құрылымдарында қолданады.FRPs осьтік кернеуге сызықты-серпімді жауап береді, бұл оларды жүктемені ұстау үшін тамаша материал етеді.FRPs әдетте жеңіл полимерлі матрицалық материал қабатының ішіне кіріктірілген бір бағытты талшықтары бар, әдетте көміртекті немесе шыныдан тұратын ламинат түрінде болады.FRP-тер қоршаған ортаның әсеріне қарсы үлкен төзімділікке және үлкен төзімділікке ие.

Политетрафторэтилен:Политетрафторэтилен (PTFE) - жабыспайтын жабындарды, сұлулық өнімдерін және майлау материалдарын қоса алғанда, көптеген қолданбаларда қолданылатын полимер.PTFE - көміртегі мен фтордан тұратын гидрофобты молекула.Көміртек-фтор байланыстары PTFE-ны төмен үйкелісті материалға айналдырады, жоғары температуралық ортада қолайлы және кернеулі крекингке төзімді.Бұл қасиеттер PTFE реактивті емес болуына және қолданбалардың кең ауқымында қолданылуына әкеледі.

Кеуекті ортадағы полимерлердің адсорбциясы:Физикалық адсорбция және механикалық ұсталу - кеуекті ортада полимерді ұстаудың екі негізгі себебі.Резервуардағы төмен полимерді ұстау полимер EOR операциясының сәтті болуы үшін маңызды.