ספיחת פולימרים

ספיחה היא הידבקות של יונים או מולקולות על פני השטח של שלב אחר. ספיחה עשויה להתרחש באמצעות פיזיספציה וכימיספציה.יונים ומולקולות יכולים לספוח לסוגים רבים של משטחים כולל משטחי פולימר.פולימר הוא מולקולה גדולה המורכבת מתת-יחידות חוזרות הקשורות יחד בקשרים קוולנטיים.ספיחה של יונים ומולקולות למשטחי פולימר ממלאת תפקיד ביישומים רבים, כולל: ביו-רפואי, מבניים וציפויים.

פּוֹלִימֵרמשטחים שונים ממשטחים לא פולימריים בכך שיחידות המשנה המרכיבות את פני השטח קשורות זו לזו באופן קוולנטי.משטחים לא-פולימריים יכולים להיות קשורים בקשרים יוניים, קשרים מתכתיים או כוחות בין-מולקולריים (IMFs).במערכת דו רכיבית, משטחים לא פולימריים נוצרים כאשר נדרשת כמות נטו חיובית של אנרגיה כדי לשבור אינטראקציות עצמיות וליצור אינטראקציות לא עצמיות.לכן, אנרגיית הערבוב היא חיובית.כמות אנרגיה זו, כפי שמתוארת על ידי מתח הממשק, משתנה עבור שילובים שונים של חומרים.עם זאת, עם משטחים פולימריים, יחידות המשנה קשורות זו בזו באופן קוולנטי והשלב הגדול של המשטח המוצק אינו מאפשר מדידה ישירה של מתח פני השטח.קשה לחישוב הכוחות הבין-מולקולריים בין מולקולות הפולימר הגדולות ולא ניתן לקבוע אותם בקלות כמו אינטראקציות מולקולריות משטח לא-פולימריות.[2]יחידות המשנה הקשורות בקוולנטיות יוצרות משטח בעל תכונות שונות בהשוואה למשטחים שאינם פולימריים.כמה דוגמאות של משטחי פולימר כוללות: פוליוויניל כלוריד (PVC), ניילון, פוליאתילן (PE) ופוליפרופילן (PP).משטחי פולימרים נותחו באמצעות מגוון טכניקות, כולל: מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, מיקרוסקופיה מנהור סורקת וספקטרוסקופיה אינפרא אדום.

למשטחי פולימר שונים יש שרשראות צד שונות על המונומרים שלהם שיכולות להיטען עקב ספיחה או פירוק של אדסורבטים.לדוגמה, לפוליסטירן סולפונט יש מונומרים המכילים שרשראות צד עם מטען שלילי שיכולים לספוג אדסורבטים בעלי מטען חיובי.פוליסטירן סולפונט יספוח יותר אדסורבט בעל מטען חיובי מאשר בעל מטען שלילי.לעומת זאת, עבור פולימר המכיל שרשראות צד טעונות חיוביות, כגון פולי(דיאלדימתיל-אמוניום כלוריד), אדסורבטים בעלי מטען שלילי יימשכו חזק.

מִבנִי

חומרים מרוכבים פולימרים מתקדמים:מרוכבים פולימרים מתקדמים משמשים לחיזוק ושיקום מבנים ישנים.חומרים מרוכבים מתקדמים אלה יכולים להיעשות בשיטות רבות ושונות, כולל prepreg, שרף, עירוי, פיתול נימה ופולטרוזיה.חומרים מרוכבים פולימרים מתקדמים משמשים במבני מטוסים רבים והשוק הגדול ביותר שלהם הוא בתחום התעופה והחלל.

פולימרים מחוזקים בסיבים:פולימרים מחוזקים בסיבים (FRP) נמצאים בשימוש נפוץ על ידי מהנדסים אזרחיים במבנים שלהם.FRPs מגיבים ליניארית-אלסטית ללחץ צירי, מה שהופך אותם לחומר מצוין להחזיק עומס.FRPs נמצאים בדרך כלל בצורת למינציה כאשר לכל למינה יש סיבים חד-כיווניים, בדרך כלל פחמן או זכוכית, המשובצים בשכבה של חומר מטריצת פולימר קל.ל-FRP יש עמידות רבה בפני חשיפה סביבתית ועמידות רבה.

פוליטטראפלואורואתילן:פוליטרפלואורואתילן (PTFE) הוא פולימר המשמש ביישומים רבים, כולל ציפויים שאינם נדבקים, מוצרי יופי וחומרי סיכה.PTFE היא מולקולה הידרופוביה המורכבת מפחמן ופלואור.קשרי פחמן-פלואור גורמים ל-PTFE להיות חומר בעל חיכוך נמוך, תורם בסביבות טמפרטורות גבוהות ועמיד בפני פיצוח מתח.מאפיינים אלה גורמים ל-PTFE להיות לא תגובתי ומשמש במגוון רחב של יישומים.

ספיחת פולימרים במדיות נקבוביות:ספיחה פיזית ולכידה מכנית הם שני גורמים עיקריים לשימור פולימר במדיה נקבוביות.שימור פולימר נמוך במאגר חיוני להצלחת פעולת EOR פולימרי.