Polymer Blend vs Composite
Daudzas mūsdienu ķīmiskās rūpniecības nozares izmanto zaļo ķīmiju, lai aizsargātu vidi, vienlaikus ražojot dažādas ķīmiskas vielas. Zaļās ķīmijas stratēģijas galvenokārt tiek īstenotas, samazinot atkritumu ražošanu, samazinot izejvielu izmantošanu, samazinot neatjaunojamo enerģijas avotu, samazinot kopējo enerģijas pieprasījumu un samazinot riskus, apdraudējumus un izmaksas. Polimēru maisījuma un kompozītmateriālu izmantošana ir divas šādas stratēģijas, ko izmanto daudzu nozaru "zaļās" prasībās. Polimēru maisījumi un kompozītmateriāli ir ārkārtīgi noderīgi šādu iemeslu dēļ.
- Tos var ražot no zemām izejvielām, nezaudējot vēlamās īpašības
- Tos var izmantot augstas veiktspējas savienojumu pagatavošanai
- Galaproduktu bioloģiskā noārdīšanās un atkārtota izmantošana
- Produktus var izstrādāt, izmantojot rūpniecības atkritumu produktus
- Tos var izmantot plašākiem lietojumiem.
Polimēru maisījuma un kompozītmateriālu definīcijas ir diezgan pretrunīgas, lai gan tās bieži tiek lietotas kopā. Tomēr saskaņā ar pieejamo literatūru galvenā atšķirība starp polimēru maisījumu un kompozītmateriālu ir tāda, ka polimēru maisījumu veido, sajaucot divus vai vairākus polimērus, lai iegūtu vienu fāzi, turpretim kompozītu veido divu vai vairāku elementu kombinācija, kas rada daudzfāzu, daudzkomponentu sistēma, kurā katrs elements atspoguļo to atšķirīgās identitātes un īpašības. Sīkāka informācija par polimēru maisījumiem un kompozītmateriāliem tiks apspriesta šajā rakstā.
Kas ir polimēru maisījums?
Polimēru maisījums ir divu vai vairāku polimēru kombinācija, ko fiziski sajauc, lai iegūtu vienu fāzi. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai iegūtu katra polimēra īpašības atsevišķi, vienu īpašību kopumu iegūst, sajaucot dažus polimērus. Tāpēc katrs polimērs var neuzrādīt savu vēlamo īpašību. Maisījumus parasti iegūst kausētā stāvoklī vai izšķīdinot šķīdinātājos. Polimēru maisījumi var būt dažādās formās, piemēram, sajaucams vienfāze, sajaucama atdalīta fāze, sakausējumi, saderīgi, nesaderīgi, savstarpēji caurlaidīgi un daļēji caurlaidīgi polimēru tīkli. Polimēru maisījumi galvenokārt tiek klasificēti kā saderīgi un nesaderīgi polimēru maisījumi. Saderīgi polimēru maisījumi ir sajaucamie maisījumi, kuros nav atsevišķu fāžu, bet gan viena fāze. Šāda veida maisījumi nodrošina izcilas mehāniskās īpašības. Nesaderīgi polimēru maisījumi ir maisījumi, kas pēc sajaukšanas veido divas skaidri noteiktas atsevišķas fāzes. Šāda veida maisījumiem parasti ir sliktas mehāniskās īpašības. Tomēr nesaderīgi maisījumi ir biežāk sastopami nekā saderīgi maisījumi.
Polistirols ir homopolimērs, kas ir sajaucams polimēru maisījums
Kas ir polimēru kompozīts?
Polimēru kompozītmateriāli ir savienojumi, kas sastāv no diviem vai vairākiem elementiem, kas galu galā veido daudzfāzu daudzkomponentu sistēmu. Katram elementam ir sava identitāte, un tas saglabā savas fizikālās un ķīmiskās īpašības pat pēc integrēšanas kompozītmateriālā. Kopumā kompozīts satur divas sastāvdaļas; polimērs un nepolimērs. Polimēra komponents parasti darbojas kā matrica, bet nepolimēru komponents darbojas kā pildviela (piemēram, šķiedra, pārslas, metāls, keramika utt.). Tomēr dažos gadījumos polimērus izmanto arī kā pildvielas. Tāpēc polimēri var pildīt pildvielas vai matricas lomu kompozītmateriālos. Kompozītu izgatavošanai var izmantot gan sintētiskos, gan dabiskos polimērus. Materiālus ar izcilām īpašībām plašākam lietojumam var pagatavot, sajaucot gan dabiskos, gan sintētiskos polimērus. Pat šodien daudzi kompozītmateriāli ir izstrādāti, izmantojot dabiskos polimērus, jo tiem ir daudz priekšrocību, piemēram, bionoārdīšanās spēja, mazāka toksicitāte un pieejamība. Koksne un kauli ir divi labi dabisko kompozītmateriālu piemēri. Hemiceluloze un lignīns darbojas kā polimēra matrica kokā, bet celulozes šķiedras darbojas kā pildviela. Stikla šķiedra ir lielisks mākslīga kompozītmateriāla piemērs.
Stikls ar polimēru
Kāda ir atšķirība starp polimēru maisījumu un kompozītmateriālu?
Polimēru maisījuma un kompozīta definīcija:
Polimēru maisījums: polimēru maisījums ir divu vai vairāku polimēru kombinācija, kas tiek fiziski sajaukti, lai iegūtu vienu fāzi.
Polimēru kompozīts: polimēru kompozīts ir savienojums, kas sastāv no diviem vai vairākiem elementiem, kas rada daudzfāžu daudzkomponentu sistēmu
Polimēru maisījuma un kompozīta īpašības:
Vispārējais sastāvs:
Polimēru maisījums: polimēru maisījumi sastāv no diviem vai vairākiem polimēriem
Polimēru kompozīts: polimēru kompozītmateriāli sastāv no polimēra komponenta un komponenta, kas nav polimērs
Saistošs raksturs:
Polimēru maisījums: polimēru maisījumi parasti neveido spēcīgas ķīmiskas saites starp polimēriem.
Polimēru kompozīts: polimēru kompozītmateriāliem ir ķīmiskas un fiziskas saites starp polimēru un nepolimēru.
