Adsorbția polimerului

Adsorbția este aderența ionilor sau a moleculelor pe suprafața unei alte faze. Adsorbția poate avea loc prin fizisorbție și chimisorbție.Ionii și moleculele se pot adsorbi pe multe tipuri de suprafețe, inclusiv pe suprafețele polimerice.Un polimer este o moleculă mare compusă din subunități repetate legate între ele prin legături covalente.Adsorbția ionilor și moleculelor pe suprafețele polimerului joacă un rol în multe aplicații, inclusiv: biomedicale, structurale și acoperiri.

Polimersuprafețele diferă de suprafețele nepolimerice prin aceea că subunitățile care alcătuiesc suprafața sunt legate covalent una de alta.Suprafețele nepolimerice pot fi legate prin legături ionice, legături metalice sau forțe intermoleculare (IMF).Într-un sistem cu două componente, suprafețele non-polimer se formează atunci când este necesară o cantitate netă pozitivă de energie pentru a întrerupe auto-interacțiunile și a forma non-interacțiuni.Prin urmare, energia amestecării este pozitivă.Această cantitate de energie, așa cum este descrisă de tensiunea interfacială, variază pentru diferite combinații de materiale.Cu toate acestea, cu suprafețele polimerice, subunitățile sunt legate covalent între ele și faza în vrac a suprafeței solide nu permite măsurarea directă a tensiunii superficiale.Forțele intermoleculare dintre moleculele mari de polimer sunt dificil de calculat și nu pot fi determinate la fel de ușor ca interacțiunile moleculare de suprafață non-polimer.[2]Subunitățile legate covalent formează o suprafață cu proprietăți diferite în comparație cu suprafețele nepolimerice.Câteva exemple de suprafețe polimerice includ: clorură de polivinil (PVC), nailon, polietilenă (PE) și polipropilenă (PP).Suprafețele polimerice au fost analizate folosind o varietate de tehnici, inclusiv: microscopie electronică cu scanare, microscopie cu scanare tunel și spectroscopie în infraroșu.

Suprafețele polimerice diferite au lanțuri laterale diferite pe monomerii lor, care se pot încărca datorită adsorbției sau disocierii adsorbaților.De exemplu, sulfonatul de polistiren are monomeri care conțin lanțuri laterale încărcate negativ care pot adsorbi adsorbați încărcați pozitiv.Sulfonatul de polistiren va adsorbi mai mult adsorbat încărcat pozitiv decât încărcat negativ.În schimb, pentru un polimer care conține lanțuri laterale încărcate pozitiv, cum ar fi clorură de poli(dialildimetilamoniu), adsorbații încărcați negativ vor fi puternic atrași.

Structural

Compozite polimerice avansate:Compozitele polimerice avansate sunt utilizate în consolidarea și reabilitarea structurilor vechi.Aceste compozite avansate pot fi realizate folosind multe metode diferite, inclusiv preimpregnat, rășină, infuzie, înfășurare a filamentului și pultruziune.Compozitele polimerice avansate sunt utilizate în multe structuri de avioane, iar cea mai mare piață a acestora este în industria aerospațială și apărare.

Polimeri armați cu fibre:Polimerii armați cu fibre (FRP) sunt utilizați în mod obișnuit de inginerii civili în structurile lor.FRP-urile răspund liniar-elastic la solicitarea axială, făcându-le un material excelent pentru a susține o sarcină.FRP-urile sunt de obicei într-o formațiune laminată, fiecare lamină având fibre unidirecționale, de obicei carbon sau sticlă, încorporate într-un strat de material de matrice polimerică ușor.FRP-urile au o mare rezistență la expunerea mediului și o durabilitate mare.

Politetrafluoretilenă:Politetrafluoretilena (PTFE) este un polimer utilizat în multe aplicații, inclusiv acoperiri antiaderente, produse de înfrumusețare și lubrifianți.PTFE este o moleculă hidrofobă compusă din carbon și fluor.Legăturile carbon-fluor fac ca PTFE să fie un material cu frecare scăzută, propice în medii cu temperaturi ridicate și rezistent la fisurarea prin stres.Aceste proprietăți fac ca PTFE să nu fie reactiv și să fie utilizat într-o gamă largă de aplicații.

Adsorbția polimerului în medii poroase:Adsorbția fizică și captarea mecanică sunt două cauze majore ale retenției polimerilor în mediile poroase.Retenția scăzută a polimerului în rezervor este esențială pentru succesul unei operațiuni EOR cu polimeri.