Mieszanka polimerów a kompozyt
Wiele nowoczesnych gałęzi przemysłu chemicznego stosuje zieloną chemię w celu ochrony środowiska podczas produkcji różnych chemikaliów. Strategie zielonej chemii są realizowane głównie poprzez zmniejszenie produkcji odpadów, zmniejszenie zużycia surowców, zmniejszenie nieodnawialnych źródeł energii, zmniejszenie ogólnego zapotrzebowania na energię oraz zmniejszenie ryzyka, zagrożeń i kosztów. Zastosowanie mieszanki polimerowej i kompozytu to dwie takie strategie stosowane w „zielonych” wymaganiach wielu gałęzi przemysłu. Mieszanki i kompozyty polimerowe są niezwykle przydatne z następujących powodów.
- Mogą być produkowane z tanich surowców bez poświęcania ich pożądanych właściwości
- Mogą być używane do przygotowania wysokowydajnych mieszanek
- Biodegradowalność i możliwość ponownego użycia produktów końcowych
- Produkty mogą być opracowywane z wykorzystaniem odpadów przemysłowych
- Mogą być używane do szerszych zastosowań.
Definicje mieszanki polimerów i kompozytów są dość sprzeczne, chociaż często są używane razem. Jednak zgodnie z dostępną literaturą kluczową różnicą między mieszanką polimerów a kompozytem jest to, że mieszanka polimerów składa się z dwóch lub więcej polimerów w celu uzyskania pojedynczej fazy, podczas gdy kompozyt składa się z połączenia dwóch lub więcej elementów, co daje wielofazowy, wieloskładnikowy system, w którym każdy element odzwierciedla ich odrębne tożsamości i właściwości. Dalsze szczegóły dotyczące mieszanek polimerowych i kompozytów zostaną omówione w tym artykule.
Co to jest mieszanka polimerów?
Mieszanka polimerów jest kombinacją dwóch lub więcej polimerów, które są fizycznie mieszane w celu uzyskania pojedynczej fazy. Oznacza to, że zamiast uzyskiwać właściwości każdego polimeru oddzielnie, jeden zestaw właściwości uzyskuje się przez zmieszanie kilku polimerów. Dlatego każdy polimer może nie wykazywać swoich własnych pożądanych właściwości. Mieszanki zazwyczaj otrzymuje się w stanie stopionym lub przez rozpuszczenie w rozpuszczalnikach. Mieszanki polimerowe mogą mieć różne postacie, takie jak mieszająca się jedna faza, mieszająca się faza rozdzielona, stopy, kompatybilne, niekompatybilne, przenikające się i częściowo przenikające się sieci polimerowe. Mieszanki polimerów są głównie klasyfikowane jako zgodne i niezgodne mieszanki polimerów. Kompatybilne mieszanki polimerowe to mieszalne mieszanki, w których nie ma oddzielnych faz, ale jedna faza. Tego typu mieszanki zapewniają doskonałe właściwości mechaniczne. Mieszanki niekompatybilne polimerowe to mieszanki, które po zmieszaniu tworzą dwie dobrze zdefiniowane oddzielne fazy. Tego typu mieszanki mają na ogół słabe właściwości mechaniczne. Jednak niekompatybilne mieszanki są bardziej powszechne niż kompatybilne mieszanki.
Polistyren jest homopolimerem, który jest mieszalną mieszanką polimerów
Co to jest kompozyt polimerowy?
Kompozyty polimerowe to związki składające się z dwóch lub więcej pierwiastków, które ostatecznie tworzą wielofazowy, wieloskładnikowy układ. Każdy pierwiastek ma swoją własną tożsamość i zachowuje swoje właściwości fizyczne i chemiczne nawet po zintegrowaniu z kompozytem. Ogólnie rzecz biorąc, kompozyt zawiera dwa składniki; polimerowe i niepolimerowe. Składnik polimerowy zwykle pełni rolę matrycy, natomiast składnik niepolimerowy pełni rolę wypełniacza (np. włókno, płatki, metal, ceramika itp.). Jednak w niektórych przypadkach jako wypełniacze stosuje się również polimery. Dlatego polimery mogą pełnić rolę wypełniacza lub matrycy w kompozytach. Do wytwarzania kompozytów można stosować zarówno polimery syntetyczne, jak i naturalne. Materiały o doskonałych właściwościach do szerszych zastosowań można wytwarzać przez mieszanie polimerów naturalnych i syntetycznych. Nawet dzisiaj wiele kompozytów zostało opracowanych przy pomocy naturalnych polimerów, ponieważ zapewniają one wiele korzyści, takich jak biodegradowalność, mniejsza toksyczność i dostępność. Drewno i kości to dwa dobre przykłady naturalnych kompozytów. Hemiceluloza i lignina pełnią w drewnie rolę matrycy polimerowej, natomiast włókna celulozy pełnią funkcję wypełniacza. Włókno szklane jest doskonałym przykładem kompozytu stworzonego przez człowieka.
Szkło z polimerem
Jaka jest różnica między mieszanką polimerów a kompozytem?
Definicja mieszanki polimerów i kompozytu:
Mieszanka polimerów: Mieszanka polimerów to połączenie dwóch lub więcej polimerów, które są fizycznie mieszane w celu uzyskania pojedynczej fazy.
Kompozyt polimerowy: Kompozyt polimerowy to związek składający się z dwóch lub więcej elementów, tworzący wielofazowy, wieloskładnikowy system
Charakterystyka mieszanki polimerowej i kompozytu:
Ogólny skład:
Mieszanka polimerów: Mieszanki polimerów składają się z dwóch lub więcej polimerów
Kompozyt polimerowy: Kompozyty polimerowe składają się z komponentu polimerowego i komponentu niepolimerowego
Sklejanie natury:
Mieszanka polimerów: Mieszanki polimerów zwykle nie tworzą silnych wiązań chemicznych między polimerami.
Kompozyt polimerowy: Kompozyty polimerowe mają wiązania chemiczne i fizyczne między polimerem a niepolimerem.
