Polymer adsorption

Ang adsorption ay ang pagdikit ng mga ion o molekula sa ibabaw ng isa pang bahagi. Maaaring mangyari ang adsorption sa pamamagitan ng physisorption at chemisorption.Ang mga ion at molekula ay maaaring mag-adsorb sa maraming uri ng mga ibabaw kabilang ang mga polymer na ibabaw.Ang polimer ay isang malaking molekula na binubuo ng paulit-ulit na mga subunit na pinagsama-sama ng mga covalent bond.Ang adsorption ng mga ions at molecule sa polymer surface ay gumaganap ng isang papel sa maraming mga aplikasyon kabilang ang: biomedical, structural, at coatings.

Polimerang mga ibabaw ay naiiba sa mga hindi polimer na ibabaw dahil ang mga subunit na bumubuo sa ibabaw ay covalently bonded sa isa't isa.Ang mga non-polymer na ibabaw ay maaaring itali ng mga ionic bond, metallic bond o intermolecular forces (IMFs).Sa isang dalawang bahagi na sistema, ang mga non-polymer na ibabaw ay nabubuo kapag ang isang positibong netong halaga ng enerhiya ay kinakailangan upang masira ang mga pakikipag-ugnayan sa sarili at bumuo ng mga hindi pakikipag-ugnayan sa sarili.Samakatuwid, ang enerhiya ng paghahalo ay positibo.Ang dami ng enerhiya na ito, gaya ng inilarawan ng interfacial tension, ay nag-iiba para sa iba't ibang kumbinasyon ng mga materyales.Gayunpaman, sa mga polymer surface, ang mga subunits ay covalently bonded at ang bulk phase ng solid surface ay hindi nagpapahintulot para sa surface tension na direktang masukat.Ang intermolecular forces sa pagitan ng malalaking polymer molecules ay mahirap kalkulahin at hindi matukoy nang kasingdali ng non-polymer surface molecular interactions.[2]Ang mga covalently bonded na subunit ay bumubuo ng isang ibabaw na may magkakaibang mga katangian kumpara sa mga non-polymer na ibabaw.Kabilang sa ilang halimbawa ng polymer surface ang: polyvinyl chloride (PVC), nylon, polyethylene (PE), at polypropylene (PP).Ang mga polymer surface ay nasuri gamit ang iba't ibang mga diskarte, kabilang ang: pag-scan ng electron microscopy, pag-scan ng tunneling microscopy, at infrared spectroscopy.

Ang iba't ibang polymer surface ay may iba't ibang side chain sa kanilang mga monomer na maaaring masingil dahil sa adsorption o dissociation ng adsorbates.Halimbawa, ang polystyrene sulfonate ay may mga monomer na naglalaman ng mga side chain na may negatibong charge na maaaring mag-adsorb ng mga adsorbat na may positibong charge.Ang polystyrene sulfonate ay mag-adsorb ng mas positibong sisingilin na adsorbate kaysa sa negatibong sisingilin.Sa kabaligtaran, para sa isang polymer na naglalaman ng mga side chain na may positibong charge, gaya ng poly(diallyldimethylammonium chloride), ang mga adsorbat na may negatibong charge ay maaakit.

Structural

Mga advanced na composite ng polimer:Ang mga advanced na polymer composites ay ginagamit sa pagpapalakas at rehabilitasyon ng mga lumang istruktura.Ang mga advanced na composite na ito ay maaaring gawin gamit ang maraming iba't ibang pamamaraan kabilang ang prepreg, resin, infusion, filament winding at pultrusion.Ang mga advanced na polymer composites ay ginagamit sa maraming istruktura ng eroplano at ang kanilang pinakamalaking market ay nasa aerospace at defense.

Fiber reinforced polymers:Ang fiber-reinforced polymers (FRP) ay karaniwang ginagamit ng mga civil engineer sa kanilang mga istruktura.Ang mga FRP ay tumutugon nang linear-elastically sa axial stress, na ginagawa silang isang mahusay na materyal upang humawak ng load.Ang mga FRP ay kadalasang nasa isang laminate formation kung saan ang bawat lamina ay mayroong unidirectional fibers, karaniwang carbon o salamin, na naka-embed sa loob ng isang layer ng light polymer matrix material.Ang mga FRP ay may mahusay na pagtutol laban sa pagkakalantad sa kapaligiran at mahusay na tibay.

Polytetrafluoroethylene:Ang polytetrafluoroethylene (PTFE) ay isang polymer na ginagamit sa maraming aplikasyon kabilang ang mga non-stick coating, mga produktong pampaganda, at mga pampadulas.Ang PTFE ay isang hydrophobic molecule na binubuo ng carbon at fluorine.Ang mga carbon-fluorine bond ay nagiging sanhi ng PTFE na maging isang materyal na mababa ang friction, kaaya-aya sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura at lumalaban sa pag-crack ng stress.Ang mga katangiang ito ay nagiging sanhi ng PTFE na hindi reaktibo at ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon.

Polymer adsorption sa porous media:Ang pisikal na adsorption at mechanical entrapment ay dalawang pangunahing sanhi ng pagpapanatili ng polimer sa porous media.Ang mababang polymer retention sa reservoir ay mahalaga sa tagumpay ng isang polymer EOR operation.