Polymerní adsorpce

Adsorpce je adheze iontů nebo molekul na povrch jiné fáze. K adsorpci může dojít prostřednictvím fyzisorpce a chemisorpce.Ionty a molekuly se mohou adsorbovat na mnoho typů povrchů včetně polymerních povrchů.Polymer je velká molekula složená z opakujících se podjednotek spojených kovalentními vazbami.Adsorpce iontů a molekul na povrchy polymerů hraje roli v mnoha aplikacích včetně: biomedicínských, strukturálních a nátěrových hmot.

Polymerpovrchy se liší od nepolymerních povrchů v tom, že podjednotky, které tvoří povrch, jsou vzájemně kovalentně vázány.Nepolymerní povrchy mohou být vázány iontovými vazbami, kovovými vazbami nebo intermolekulárními silami (IMF).Ve dvousložkovém systému se nepolymerní povrchy tvoří, když je vyžadováno kladné čisté množství energie k přerušení auto-interakcí a vytvoření ne-vlastních interakcí.Energie míchání je tedy pozitivní.Toto množství energie, jak je popsáno u mezifázového napětí, se liší pro různé kombinace materiálů.U polymerních povrchů jsou však podjednotky spolu kovalentně vázány a objemová fáze pevného povrchu neumožňuje přímé měření povrchového napětí.Mezimolekulární síly mezi velkými molekulami polymeru je obtížné vypočítat a nelze je určit tak snadno jako interakce nepolymerních povrchových molekul.[2]Kovalentně vázané podjednotky tvoří povrch s odlišnými vlastnostmi ve srovnání s nepolymerními povrchy.Některé příklady polymerních povrchů zahrnují: polyvinylchlorid (PVC), nylon, polyethylen (PE) a polypropylen (PP).Polymerní povrchy byly analyzovány pomocí různých technik, včetně: rastrovací elektronové mikroskopie, rastrovací tunelové mikroskopie a infračervené spektroskopie.

Různé povrchy polymerů mají na svých monomerech různé postranní řetězce, které se mohou nabíjet v důsledku adsorpce nebo disociace adsorbátů.Například polystyrensulfonát má monomery obsahující záporně nabité postranní řetězce, které mohou adsorbovat kladně nabité adsorbáty.Polystyrensulfonát bude adsorbovat více kladně nabitého adsorbátu než záporně nabitého.Naopak pro polymer, který obsahuje kladně nabité postranní řetězce, jako je poly(diallyldimethylamoniumchlorid), budou záporně nabité adsorbáty silně přitahovány.

Strukturální

Pokročilé polymerní kompozity:Pokročilé polymerní kompozity se používají při zpevňování a sanaci starých konstrukcí.Tyto pokročilé kompozity lze vyrobit pomocí mnoha různých metod, včetně prepregu, pryskyřice, infuze, navíjení vláken a pultruze.Pokročilé polymerní kompozity se používají v mnoha konstrukcích letadel a jejich největší trh je v letectví a obraně.

Polymery vyztužené vlákny:Fiber-reinforced polymery (FRP) běžně používají stavební inženýři ve svých strukturách.FRP reagují lineárně-elasticky na axiální namáhání, což z nich dělá skvělý materiál pro udržení zátěže.FRP jsou obvykle ve formě laminátu, přičemž každá vrstva má jednosměrná vlákna, typicky uhlíková nebo skleněná, zapuštěná do vrstvy lehkého polymerního matricového materiálu.FRP se vyznačují vysokou odolností vůči vlivům prostředí a dlouhou životností.

Polytetrafluorethylen:Polytetrafluorethylen (PTFE) je polymer používaný v mnoha aplikacích včetně nepřilnavých povlaků, kosmetických produktů a lubrikantů.PTFE je hydrofobní molekula složená z uhlíku a fluoru.Vazby uhlík-fluor způsobují, že PTFE je materiál s nízkým třením, vhodný pro prostředí s vysokou teplotou a odolný vůči praskání při namáhání.Tyto vlastnosti způsobují, že PTFE je nereaktivní a používá se v široké řadě aplikací.

Adsorpce polymeru v porézních médiích:Fyzikální adsorpce a mechanické zachycení jsou dvě hlavní příčiny retence polymeru v porézních médiích.Nízká retence polymeru v zásobníku je nezbytná pro úspěch operace EOR s polymerem.