جذب پلیمری

جذب عبارت است از چسبندگی یونها یا مولکولها بر روی سطح یک فاز دیگر. جذب ممکن است از طریق جذب فیزیکی و جذب شیمیایی رخ دهد.یون ها و مولکول ها می توانند به انواع مختلفی از سطوح از جمله سطوح پلیمری جذب شوند.پلیمر یک مولکول بزرگ است که از زیر واحدهای تکرار شونده تشکیل شده است که توسط پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل شده اند.جذب یون ها و مولکول ها به سطوح پلیمری در بسیاری از کاربردها از جمله: زیست پزشکی، ساختاری و پوشش ها نقش دارد.

پلیمرتفاوت سطوح با سطوح غیر پلیمری در این است که زیر واحدهای تشکیل دهنده سطح به صورت کووالانسی به یکدیگر پیوند دارند.سطوح غیر پلیمری را می توان با پیوندهای یونی، پیوندهای فلزی یا نیروهای بین مولکولی (IMF) محدود کرد.در یک سیستم دو جزئی، سطوح غیر پلیمری زمانی تشکیل می‌شوند که مقدار خالص مثبت انرژی برای شکستن برهم‌کنش‌های خود و تشکیل برهم‌کنش‌های غیرخودی مورد نیاز است.بنابراین انرژی اختلاط مثبت است.این مقدار انرژی، همانطور که با کشش سطحی توصیف می شود، برای ترکیب های مختلف مواد متفاوت است.با این حال، در سطوح پلیمری، زیرواحدها به صورت کووالانسی با هم پیوند می‌خورند و فاز توده‌ای سطح جامد اجازه نمی‌دهد که کشش سطحی به طور مستقیم اندازه‌گیری شود.محاسبه نیروهای بین مولکولی بین مولکول‌های پلیمری بزرگ دشوار است و نمی‌توان آن‌ها را به آسانی برهمکنش‌های مولکولی سطح غیر پلیمری تعیین کرد.[2]زیر واحدهای پیوند کووالانسی سطحی با خواص متفاوت در مقایسه با سطوح غیر پلیمری تشکیل می دهند.چند نمونه از سطوح پلیمری عبارتند از: پلی وینیل کلرید (PVC)، نایلون، پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP).سطوح پلیمری با استفاده از تکنیک‌های مختلفی از جمله: میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ تونلی روبشی و طیف‌سنجی فروسرخ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند.

سطوح مختلف پلیمری دارای زنجیره های جانبی متفاوتی روی مونومرهای خود هستند که می توانند به دلیل جذب یا تفکیک مواد جاذب باردار شوند.به عنوان مثال، پلی استایرن سولفونات دارای مونومرهایی است که دارای زنجیره های جانبی با بار منفی هستند که می توانند مواد جاذب با بار مثبت را جذب کنند.پلی استایرن سولفونات جذب بار مثبت بیشتری نسبت به بار منفی دارد.برعکس، برای پلیمری که دارای زنجیره های جانبی با بار مثبت است، مانند پلی (دی آلیل دی متیل آمونیوم کلرید)، مواد جذب شده با بار منفی به شدت جذب می شوند.

ساختاری

کامپوزیت های پلیمری پیشرفته:از کامپوزیت های پلیمری پیشرفته در مقاوم سازی و بازسازی سازه های قدیمی استفاده می شود.این کامپوزیت‌های پیشرفته را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلف از جمله پیش‌آب‌سازی، رزین، تزریق، سیم‌پیچ فیلامنت و پالتروژن ساخت.کامپوزیت های پلیمری پیشرفته در بسیاری از سازه های هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند و بزرگترین بازار آنها در هوافضا و دفاع است.

پلیمرهای تقویت شده با الیاف:پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) معمولاً توسط مهندسان عمران در سازه های خود استفاده می شود.FRP ها به تنش محوری به صورت خطی الاستیک پاسخ می دهند و آنها را به ماده ای عالی برای نگه داشتن بار تبدیل می کند.FRP ها معمولاً در یک ساختار ورقه ای هستند که هر لایه دارای الیاف یک طرفه، معمولاً کربن یا شیشه، در لایه ای از مواد ماتریس پلیمری سبک است.FRP ها در برابر قرار گرفتن در معرض محیطی مقاومت بالایی دارند و دوام بالایی دارند.

پلی تترا فلوئورواتیلن:پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) پلیمری است که در بسیاری از کاربردها از جمله پوشش های نچسب، محصولات زیبایی و روان کننده ها استفاده می شود.PTFE یک مولکول آبگریز است که از کربن و فلوئور تشکیل شده است.پیوندهای کربن و فلوئور باعث می شود PTFE ماده ای با اصطکاک کم باشد که در محیط های با دمای بالا مساعد است و در برابر ترک خوردگی استرس مقاوم است.این ویژگی ها باعث می شود PTFE غیر واکنشی باشد و در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده شود.

جذب پلیمری در محیط متخلخل:جذب فیزیکی و گیر افتادن مکانیکی دو علت اصلی ماندگاری پلیمر در محیط متخلخل هستند.نگهداری کم پلیمر در مخزن برای موفقیت عملیات EOR پلیمر ضروری است.