امتصاص البوليمر

الامتزاز هو التصاق الأيونات أو الجزيئات على سطح مرحلة أخرى. قد يحدث الامتزاز عن طريق الامتصاص الفيزيائي والامتصاص الكيميائي.يمكن للأيونات والجزيئات أن تمتز في العديد من أنواع الأسطح بما في ذلك أسطح البوليمر.البوليمر هو جزيء كبير يتكون من وحدات فرعية متكررة مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية.يلعب امتصاص الأيونات والجزيئات على أسطح البوليمر دورًا في العديد من التطبيقات بما في ذلك: الطب الحيوي، والهيكلي، والطلاءات.

البوليمرتختلف الأسطح عن الأسطح غير البوليمرية في أن الوحدات الفرعية التي تشكل السطح مرتبطة تساهميًا مع بعضها البعض.يمكن ربط الأسطح غير البوليمرية بروابط أيونية أو روابط معدنية أو قوى بين الجزيئات (IMFs).في النظام المكون من مكونين، تتشكل الأسطح غير البوليمرية عندما تكون هناك حاجة إلى كمية صافية موجبة من الطاقة لكسر التفاعلات الذاتية وتشكيل تفاعلات غير ذاتية.ولذلك فإن طاقة الخلط إيجابية.تختلف كمية الطاقة هذه، كما وصفها التوتر السطحي، باختلاف مجموعات المواد.ومع ذلك، مع أسطح البوليمر، تكون الوحدات الفرعية مرتبطة تساهميًا معًا ولا تسمح المرحلة السائبة للسطح الصلب بقياس التوتر السطحي مباشرة.من الصعب حساب القوى الجزيئية بين جزيئات البوليمر الكبيرة ولا يمكن تحديدها بسهولة مثل التفاعلات الجزيئية السطحية غير البوليمرية.تشكل الوحدات الفرعية المرتبطة تساهميًا سطحًا بخصائص مختلفة مقارنة بالأسطح غير البوليمرية.تتضمن بعض الأمثلة على أسطح البوليمر ما يلي: كلوريد البوليفينيل (PVC)، والنايلون، والبولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP).تم تحليل أسطح البوليمرات باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك: المجهر الإلكتروني الماسح، والمجهر النفقي الماسح، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء.

تحتوي أسطح البوليمر المختلفة على سلاسل جانبية مختلفة على المونومرات الخاصة بها والتي يمكن أن تصبح مشحونة بسبب امتزاز أو تفكك المواد الممتزة.على سبيل المثال، تحتوي سلفونات البوليسترين على مونومرات تحتوي على سلاسل جانبية سالبة الشحنة يمكنها امتصاص المواد الممتزة ذات الشحنة الموجبة.سوف يمتص سلفونات البوليسترين المادة الممتصة ذات الشحنة الموجبة أكثر من المادة الممتصة ذات الشحنة السالبة.على العكس من ذلك، بالنسبة للبوليمر الذي يحتوي على سلاسل جانبية موجبة الشحنة، مثل بولي (كلوريد ثنائي ميثيل الأمونيوم)، فإن الممتزات سالبة الشحنة سوف تنجذب بقوة.

الهيكلي

مركبات البوليمر المتقدمة:تستخدم مركبات البوليمر المتقدمة في تقوية وإعادة تأهيل الهياكل القديمة.يمكن تصنيع هذه المركبات المتقدمة باستخدام العديد من الطرق المختلفة بما في ذلك التقوية المسبقة والراتنج والتسريب ولف الخيوط والبولتروس.تُستخدم مركبات البوليمر المتقدمة في العديد من هياكل الطائرات، وأكبر سوق لها هو في مجال الطيران والدفاع.

البوليمرات المقواة بالألياف:يشيع استخدام البوليمرات المقواة بالألياف (FRP) من قبل المهندسين المدنيين في هياكلهم.تستجيب FRPs بشكل خطي مرن للضغط المحوري، مما يجعلها مادة رائعة لتحمل الحمل.عادةً ما تكون FRPs في شكل صفائحي حيث تحتوي كل صفيحة على ألياف أحادية الاتجاه، عادةً من الكربون أو الزجاج، مدمجة داخل طبقة من مادة مصفوفة بوليمر خفيفة.تتمتع FRPs بمقاومة كبيرة ضد التعرض البيئي ومتانة كبيرة.

بولي تترافلوروإيثيلين:بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) هو بوليمر يستخدم في العديد من التطبيقات بما في ذلك الطلاءات غير اللاصقة ومنتجات التجميل ومواد التشحيم.PTFE هو جزيء مسعور يتكون من الكربون والفلور.تجعل روابط الكربون والفلور من مادة PTFE مادة منخفضة الاحتكاك، وملائمة لبيئات درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة للتشقق الناتج عن الإجهاد.تتسبب هذه الخصائص في عدم تفاعل PTFE واستخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات.

امتزاز البوليمر في الوسائط المسامية:يعد الامتزاز الجسدي والانحباس الميكانيكي سببين رئيسيين لاحتباس البوليمر في الوسائط المسامية.يعد انخفاض احتباس البوليمر في المكمن أمرًا ضروريًا لنجاح عملية الاستخلاص المعزز للنفط باستخدام البوليمر.