Μίγμα πολυμερών εναντίον σύνθετων
Πολλές σύγχρονες χημικές βιομηχανίες εφαρμόζουν πράσινη χημεία για την προστασία του περιβάλλοντος ενώ παράγουν διάφορα χημικά. Οι στρατηγικές πράσινης χημείας επιτυγχάνονται κυρίως με τη μείωση της παραγωγής απορριμμάτων, τη μείωση της χρήσης πρώτων υλών, τη μείωση της μη ανανεώσιμης πηγής ενέργειας, τη μείωση της συνολικής ζήτησης ενέργειας και τη μείωση των κινδύνων, των κινδύνων και του κόστους. Η χρήση μείγματος πολυμερών και σύνθετου υλικού είναι δύο τέτοιες στρατηγικές που χρησιμοποιούνται στις «πράσινες» απαιτήσεις πολλών βιομηχανιών. Τα μείγματα πολυμερών και τα σύνθετα υλικά είναι εξαιρετικά χρήσιμα για τους ακόλουθους λόγους.
- Μπορούν να παραχθούν από πρώτες ύλες χαμηλού κόστους χωρίς να θυσιαστούν οι επιθυμητές ιδιότητές τους
- Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή ενώσεων υψηλής απόδοσης
- Βιοδιασπασιμότητα και επαναχρησιμοποίηση των τελικών προϊόντων
- Τα προϊόντα μπορούν να αναπτυχθούν χρησιμοποιώντας βιομηχανικά απόβλητα
- Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ευρύτερες εφαρμογές.
Οι ορισμοί του μείγματος πολυμερών και των σύνθετων υλικών είναι αρκετά αντιφατικοί αν και χρησιμοποιούνται συχνά μαζί. Ωστόσο, σύμφωνα με τη διαθέσιμη βιβλιογραφία, η βασική διαφορά μεταξύ μίγματος πολυμερών και σύνθετου υλικού είναι ότι το μείγμα πολυμερών αποτελείται από την ανάμιξη δύο ή περισσότερων πολυμερών για να ληφθεί μια ενιαία φάση, ενώ το σύνθετο αποτελείται από συνδυασμό δύο ή περισσότερων στοιχείων με αποτέλεσμα ένα σύστημα πολλαπλών φάσεων, πολλαπλών συστατικών, όπου κάθε στοιχείο αντικατοπτρίζει τις ξεχωριστές ταυτότητες και τις ιδιότητές του. Περισσότερες λεπτομέρειες για τα μείγματα πολυμερών και τα σύνθετα υλικά θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.
Τι είναι το μείγμα πολυμερών;
Ένα μείγμα πολυμερών είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων πολυμερών, τα οποία αναμειγνύονται φυσικά για να ληφθεί μία μόνο φάση. Αυτό σημαίνει ότι, αντί να λαμβάνονται οι ιδιότητες κάθε πολυμερούς ξεχωριστά, ένα σύνολο ιδιοτήτων επιτυγχάνεται με την ανάμειξη λίγων πολυμερών. Επομένως, κάθε πολυμερές μπορεί να μην εμφανίζει τη δική του επιθυμητή ιδιότητα. Τα μίγματα λαμβάνονται συνήθως σε τετηγμένη κατάσταση ή με διάλυση σε διαλύτες. Τα μίγματα πολυμερών μπορούν να είναι σε διάφορες μορφές, όπως αναμίξιμα μονοφασικά, αναμίξιμα διαχωρισμένη φάση, κράματα, συμβατά, ασύμβατα, αλληλοδιεισδυτικά και ημι-αλληλοδιεισδυτικά πολυμερικά δίκτυα. Τα μείγματα πολυμερών ταξινομούνται κυρίως ως συμβατά και μη συμβατά μείγματα πολυμερών. Τα συμβατά μίγματα πολυμερών είναι αναμίξιμα μίγματα, όπου δεν υπάρχουν ξεχωριστές φάσεις, αλλά μία μόνο φάση. Αυτοί οι τύποι μιγμάτων παρέχουν ανώτερες μηχανικές ιδιότητες. Ασυμβίβαστα μίγματα πολυμερών είναι τα μίγματα που σχηματίζουν δύο καλά καθορισμένες ξεχωριστές φάσεις μετά την ανάμιξη. Αυτοί οι τύποι μιγμάτων έχουν γενικά κακές μηχανικές ιδιότητες. Ωστόσο, τα ασύμβατα μείγματα είναι πιο κοινά από τα συμβατά.
Το πολυστυρένιο είναι ένα ομοπολυμερές που είναι ένα αναμίξιμο μείγμα πολυμερών
Τι είναι το Polymer Composite;
Τα σύνθετα πολυμερή είναι οι ενώσεις που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα στοιχεία, τα οποία τελικά σχηματίζουν ένα πολυφασικό σύστημα πολλαπλών συστατικών. Κάθε στοιχείο έχει τη δική του ταυτότητα και διατηρεί τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες ακόμη και μετά την ενσωμάτωσή του σε ένα σύνθετο. Γενικά, το σύνθετο περιέχει δύο συστατικά. πολυμερές και μη πολυμερές. Το πολυμερές συστατικό συνήθως δρα ως μήτρα ενώ το μη πολυμερές συστατικό δρα ως πληρωτικό (π.χ. ίνα, νιφάδα, μέταλλο, κεραμικό κ.λπ.). Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, πολυμερή χρησιμοποιούνται επίσης ως πληρωτικά. Επομένως, τα πολυμερή μπορούν να παίξουν το ρόλο είτε ως πληρωτικό είτε ως μήτρα σε σύνθετα υλικά. Τόσο συνθετικά όσο και φυσικά πολυμερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή σύνθετων υλικών. Υλικά με ανώτερες ιδιότητες για ευρύτερες εφαρμογές μπορούν να παρασκευαστούν με ανάμειξη φυσικών και συνθετικών πολυμερών. Ακόμη και σήμερα πολλά σύνθετα υλικά έχουν αναπτυχθεί με τη βοήθεια φυσικών πολυμερών καθώς παρέχουν πολλά πλεονεκτήματα όπως βιοδιασπασιμότητα, λιγότερη τοξικότητα και διαθεσιμότητα. Το ξύλο και τα οστά είναι δύο καλά παραδείγματα φυσικών σύνθετων υλικών. Η ημικυτταρίνη και η λιγνίνη δρουν ως πολυμερής μήτρα στο ξύλο, ενώ οι ίνες κυτταρίνης ως πληρωτικό. Το υαλοβάμβακα είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα τεχνητού σύνθετου υλικού.
Γυαλί με πολυμερές
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μείγματος πολυμερών και του σύνθετου υλικού;
Ορισμός μείγματος και σύνθετου πολυμερούς:
Μίγμα πολυμερών: Το μείγμα πολυμερών είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων πολυμερών, τα οποία αναμειγνύονται φυσικά για να ληφθεί μία μόνο φάση.
Σύνθετο πολυμερές: Το σύνθετο πολυμερές είναι μια ένωση που αποτελείται από δύο ή περισσότερα στοιχεία που έχει ως αποτέλεσμα ένα πολυφασικό, πολλαπλών συστατικών σύστημα
Χαρακτηριστικά μείγματος και σύνθετου πολυμερούς:
Γενική σύνθεση:
Μίγμα πολυμερών: Τα μείγματα πολυμερών αποτελούνται από δύο ή περισσότερα πολυμερή
Σύνθετο πολυμερές: Τα σύνθετα πολυμερή αποτελούνται από συστατικό πολυμερούς και μη πολυμερές συστατικό
Bonding Nature:
Μίγμα πολυμερών: Τα μείγματα πολυμερών συνήθως δεν σχηματίζουν ισχυρούς χημικούς δεσμούς μεταξύ των πολυμερών.
Σύνθετο πολυμερές: Τα σύνθετα πολυμερή έχουν χημικούς και φυσικούς δεσμούς μεταξύ πολυμερούς και μη πολυμερούς.
