Adsorció de polímers

L'adsorció és l'adhesió d'ions o molècules a la superfície d'una altra fase. L'adsorció es pot produir mitjançant la fisisorció i la quimisorció.Els ions i les molècules poden adsorbir-se a molts tipus de superfícies, incloses les superfícies de polímer.Un polímer és una gran molècula formada per subunitats repetides unides per enllaços covalents.L'adsorció d'ions i molècules a les superfícies de polímer té un paper important en moltes aplicacions, com ara: biomèdiques, estructurals i recobriments.

PolímerLes superfícies es diferencien de les superfícies no polímeres en què les subunitats que formen la superfície estan unides covalentment entre si.Les superfícies no polímeres es poden unir per enllaços iònics, enllaços metàl·lics o forces intermoleculars (IMF).En un sistema de dos components, les superfícies no polímeres es formen quan es requereix una quantitat neta positiva d'energia per trencar les interaccions pròpies i formar interaccions no pròpies.Per tant, l'energia de la mescla és positiva.Aquesta quantitat d'energia, tal com descriu la tensió interfacial, varia per a diferents combinacions de materials.Tanmateix, amb les superfícies de polímer, les subunitats s'uneixen de manera covalent i la fase a granel de la superfície sòlida no permet mesurar directament la tensió superficial.Les forces intermoleculars entre les grans molècules de polímer són difícils de calcular i no es poden determinar amb tanta facilitat com les interaccions moleculars de la superfície no polimèrica.[2]Les subunitats enllaçades covalentment formen una superfície amb propietats diferents en comparació amb les superfícies no polímeres.Alguns exemples de superfícies de polímer inclouen: clorur de polivinil (PVC), niló, polietilè (PE) i polipropilè (PP).Les superfícies de polímers s'han analitzat mitjançant una varietat de tècniques, com ara: microscòpia electrònica d'escaneig, microscòpia de túnel d'escaneig i espectroscòpia infraroja.

Les diferents superfícies de polímer tenen diferents cadenes laterals als seus monòmers que es poden carregar a causa de l'adsorció o dissociació dels adsorbats.Per exemple, el sulfonat de poliestirè té monòmers que contenen cadenes laterals carregades negativament que poden adsorbir adsorbats carregats positivament.El sulfonat de poliestirè adsorbirà més adsorbat carregat positivament que no pas negativament.Per contra, per a un polímer que conté cadenes laterals carregades positivament, com ara el clorur de poli(dialildimetilamoni), els adsorbats carregats negativament seran fortament atrets.

Estructural

Composites de polímers avançats:Els compostos polimèrics avançats s'utilitzen en l'enfortiment i la rehabilitació d'estructures antigues.Aquests compostos avançats es poden fer utilitzant molts mètodes diferents, com ara preimpregnat, resina, infusió, bobinat de filaments i pultrusió.Els compostos de polímers avançats s'utilitzen en moltes estructures d'avions i el seu mercat més gran és l'aeroespacial i la defensa.

Polímers reforçats amb fibra:Els polímers reforçats amb fibra (FRP) són utilitzats habitualment pels enginyers civils en les seves estructures.Els FRP responen de manera lineal elàstica a l'esforç axial, el que els converteix en un material fantàstic per aguantar una càrrega.Els FRP solen estar en una formació de laminat amb cada làmina amb fibres unidireccionals, normalment de carboni o vidre, incrustades dins d'una capa de material de matriu de polímer lleuger.Els FRP tenen una gran resistència a l'exposició ambiental i una gran durabilitat.

Politetrafluoroetilè:El politetrafluoroetilè (PTFE) és un polímer utilitzat en moltes aplicacions, com ara recobriments antiadherents, productes de bellesa i lubricants.El PTFE és una molècula hidrofòbica composta de carboni i fluor.Els enllaços carboni-fluor fan que el PTFE sigui un material de baixa fricció, propici en ambients d'alta temperatura i resistent a l'esquerdament per tensió.Aquestes propietats fan que el PTFE no sigui reactiu i s'utilitzi en una àmplia gamma d'aplicacions.

Adsorció de polímers en medis porosos:L'adsorció física i l'atrapament mecànic són dues causes principals de retenció de polímers en medis porosos.La baixa retenció de polímers al dipòsit és essencial per a l'èxit d'una operació d'EOR de polímers.