Adsorbimento del polimero

L'adsorbimento è l'adesione di ioni o molecole sulla superficie di un'altra fase. L'adsorbimento può avvenire tramite fisisorbimento e chemisorbimento.Ioni e molecole possono adsorbirsi su molti tipi di superfici, comprese le superfici polimeriche.Un polimero è una grande molecola composta da subunità ripetute legate insieme da legami covalenti.L'adsorbimento di ioni e molecole sulle superfici polimeriche svolge un ruolo in molte applicazioni, tra cui: biomedica, strutturale e rivestimenti.

PolimeroLe superfici differiscono dalle superfici non polimeriche in quanto le subunità che compongono la superficie sono legate covalentemente tra loro.Le superfici non polimeriche possono essere legate da legami ionici, legami metallici o forze intermolecolari (IMF).In un sistema a due componenti, le superfici non polimeriche si formano quando è necessaria una quantità netta positiva di energia per interrompere le autointerazioni e formare non-autointerazioni.Pertanto, l'energia della miscelazione è positiva.Questa quantità di energia, come descritta dalla tensione interfacciale, varia per diverse combinazioni di materiali.Tuttavia, con le superfici polimeriche, le subunità sono legate insieme in modo covalente e la fase principale della superficie solida non consente la misurazione diretta della tensione superficiale.Le forze intermolecolari tra le grandi molecole polimeriche sono difficili da calcolare e non possono essere determinate con la stessa facilità delle interazioni molecolari superficiali dei non polimeri.[2]Le subunità legate in modo covalente formano una superficie con proprietà diverse rispetto alle superfici non polimeriche.Alcuni esempi di superfici polimeriche includono: cloruro di polivinile (PVC), nylon, polietilene (PE) e polipropilene (PP).Le superfici polimeriche sono state analizzate utilizzando una varietà di tecniche, tra cui: microscopia elettronica a scansione, microscopia a effetto tunnel e spettroscopia a infrarossi.

Diverse superfici polimeriche hanno catene laterali diverse sui loro monomeri che possono caricarsi a causa dell'adsorbimento o della dissociazione degli adsorbati.Ad esempio, il polistirene solfonato ha monomeri contenenti catene laterali caricate negativamente che possono adsorbire adsorbati caricati positivamente.Il polistirene solfonato adsorbirà più adsorbato caricato positivamente rispetto a quello caricato negativamente.Al contrario, per un polimero che contiene catene laterali caricate positivamente, come il poli(diallildimetilammonio cloruro), gli adsorbati caricati negativamente saranno fortemente attratti.

Strutturale

Compositi polimerici avanzati:I compositi polimerici avanzati vengono utilizzati nel rafforzamento e nella riabilitazione di vecchie strutture.Questi compositi avanzati possono essere realizzati utilizzando molti metodi diversi tra cui prepreg, resina, infusione, avvolgimento di filamenti e pultrusione.I compositi polimerici avanzati sono utilizzati in molte strutture aeronautiche e il loro mercato più grande è nel settore aerospaziale e della difesa.

Polimeri rinforzati con fibre:I polimeri fibrorinforzati (FRP) sono comunemente utilizzati dagli ingegneri civili nelle loro strutture.Gli FRP rispondono in modo lineare-elastico alle sollecitazioni assiali, rendendoli un ottimo materiale per sostenere un carico.Gli FRP sono solitamente in una formazione laminata con ciascuna lamina avente fibre unidirezionali, tipicamente carbonio o vetro, incorporate all'interno di uno strato di materiale a matrice polimerica leggera.Gli FRP hanno una grande resistenza all'esposizione ambientale e una grande durabilità.

Politetrafluoroetilene:Il politetrafluoroetilene (PTFE) è un polimero utilizzato in molte applicazioni tra cui rivestimenti antiaderenti, prodotti di bellezza e lubrificanti.Il PTFE è una molecola idrofobica composta da carbonio e fluoro.I legami carbonio-fluoro fanno sì che il PTFE sia un materiale a basso attrito, favorevole in ambienti ad alta temperatura e resistente allo stress cracking.Queste proprietà fanno sì che il PTFE non sia reattivo e venga utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni.

Adsorbimento di polimeri in mezzi porosi:L’adsorbimento fisico e l’intrappolamento meccanico sono le due principali cause di ritenzione dei polimeri nei mezzi porosi.Una bassa ritenzione del polimero nel serbatoio è essenziale per il successo di un'operazione EOR del polimero.