ポリマー吸着

吸着は、イオンまたは分子が別の相の表面に付着することです。吸着は、物理吸着と化学吸着によって発生する場合があります。イオンと分子は、ポリマー表面を含むさまざまなタイプの表面に吸着できます。ポリマーは、共有結合によって結合された繰り返しサブユニットで構成される大きな分子です。ポリマー表面へのイオンと分子の吸着は、生物医学、構造、コーティングなどの多くの用途で役割を果たします。

ポリマー表面は、表面を構成するサブユニットが互いに共有結合しているという点で非ポリマー表面とは異なります。非ポリマー表面は、イオン結合、金属結合、または分子間力 (IMF) によって結合されることがあります。2 成分系では、自己相互作用を破壊し、非自己相互作用を形成するために正味の正味量のエネルギーが必要な場合、非ポリマー表面が形成されます。したがって、混合のエネルギーは正になります。界面張力によって説明されるこのエネルギー量は、材料の組み合わせによって異なります。しかし、ポリマー表面ではサブユニットが共有結合しているため、固体表面のバルク相では表面張力を直接測定することができません。大きなポリマー分子間の分子間力は計算が難しく、非ポリマー表面の分子相互作用ほど簡単には決定できません [2]。共有結合したサブユニットは、非ポリマー表面とは異なる特性を持つ表面を形成します。ポリマー表面の例には、ポリ塩化ビニル (PVC)、ナイロン、ポリエチレン (PE)、およびポリプロピレン (PP) が含まれます。ポリマー表面は、走査型電子顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡、赤外分光法などのさまざまな技術を使用して分析されてきました。

ポリマー表面が異なれば、モノマー上に異なる側鎖があり、吸着物の吸着または解離によって帯電する可能性があります。たとえば、ポリスチレンスルホン酸には、正に帯電した吸着物を吸着できる負に帯電した側鎖を含むモノマーが含まれています。ポリスチレンスルホン酸は、負に帯電したものよりも正に帯電した吸着物をより多く吸着します。逆に、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)など、正に帯電した側鎖を含むポリマーの場合、負に帯電した吸着物が強く引き寄せられます。

構造的

先進的なポリマー複合材料:先進的なポリマー複合材料は、古い構造物の強化と修復に使用されます。これらの高度な複合材料は、プリプレグ、樹脂、注入、フィラメントワインディング、引抜成形などのさまざまな方法を使用して作成できます。先進的なポリマー複合材料は多くの航空機構造に使用されており、その最大の市場は航空宇宙および防衛分野です。

繊維強化ポリマー:繊維強化ポリマー (FRP) は、土木技術者が構造物によく使用します。FRP は軸応力に対して線形弾性的に応答するため、荷重を保持するのに優れた材料となります。FRP は通常、軽量ポリマー マトリックス材料の層内に埋め込まれた一方向繊維 (通常はカーボンまたはガラス) を各層が有する積層構造になっています。FRPは耐環境性と耐久性に優れています。

ポリテトラフルオロエチレン:ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) は、焦げ付き防止コーティング、美容製品、潤滑剤などの多くの用途に使用されるポリマーです。PTFE は炭素とフッ素から構成される疎水性分子です。炭素とフッ素の結合により、PTFE は低摩擦材料となり、高温環境に適し、応力亀裂に耐性があります。これらの特性により、PTFE は非反応性となり、幅広い用途に使用されます。

多孔質媒体におけるポリマーの吸着:物理的吸着と機械的捕捉は、多孔質媒体中にポリマーが滞留する 2 つの主な原因です。ポリマー EOR 操作を成功させるには、リザーバー内のポリマー保持率が低いことが不可欠です。