Erinevus polümeeride segu ja komposiidi vahel

Polümeeride segu vs komposiit
 

Paljud kaasaegsed keemiatööstused rakendavad keskkonna kaitsmiseks rohelist keemiat, tootes samal ajal mitmesuguseid kemikaale. Rohelise keemia strateegiad saavutatakse peamiselt jäätmetekke vähendamise, tooraine kasutamise vähendamise, taastumatu energiaallika vähendamise, üldise energiavajaduse vähendamise ning riskide, ohtude ja kulude vähendamise kaudu. Polümeersete segude ja komposiitmaterjalide kasutamine on kaks sellist strateegiat, mida kasutatakse paljude tööstusharude keskkonnasäästlikkuse tagamiseks. Polümeeride segud ja komposiidid on äärmiselt kasulikud järgmistel põhjustel.

• Neid saab toota odavate toorainete abil, ilma nende soovitud omadusi ohverdamata
• Neid saab kasutada suure jõudlusega ühendite valmistamiseks
• Lõpptoodete biolagunevus ja korduvkasutatavus
• Tooteid saab arendada tööstusjäätmete abil
• Neid saab kasutada laiemate rakenduste jaoks.

Polümeeride segu ja komposiitide määratlused on üsna vastuolulised, kuigi neid kasutatakse sageli koos. Kättesaadava kirjanduse kohaselt on Peamine erinevus polümeerisegu ja komposiidi vahel on see, et polümeeride segu moodustatakse kahe või enama polümeeri segamise teel, et saada ühefaasiline ühend, samas kui komposiit koosneb kahe või enama elemendi kombinatsioonist, mille tulemuseks on mitmefaasiline, mitmekomponendiline süsteem, kus iga element peegeldab nende erinevaid identiteete ja omadusi. Lisateavet polümeeride segude ja komposiitide kohta arutatakse selles artiklis.

Mis on polümeeride segu?

Polümeeride segu on kahe või enama polümeeri segu, mis füüsikaliselt segatakse ühe faasi saamiseks. See tähendab, et selle asemel, et saada iga polümeeri omadused eraldi, saadakse üks omaduste komplekt mõne polümeeri segamise teel. Seetõttu ei pruugi igal polümeeril olla oma soovitud omadust. Segud saadakse tavaliselt sula kujul või lahustites lahustades. Polümeeride segud võivad olla erinevates vormides, näiteks segunev ühefaasiline, segunev eraldatud faas, sulamid, ühilduv, kokkusobimatu, läbistav ja poolristatav polümeeride võrk. Polümeeride segud klassifitseeritakse peamiselt ühilduvate ja kokkusobimatute polümeeride segudeks. Ühilduvad polümeeride segud on segunevad segud, kus eraldi faase pole, vaid ühefaasilised. Seda tüüpi segud tagavad suurepärased mehaanilised omadused. Kokkusobimatud polümeeride segud on segud, mis moodustavad pärast segamist kaks täpselt määratletud eraldi faasi. Seda tüüpi segudel on üldiselt halvad mehaanilised omadused. Kokkusobimatud segud on siiski tavalisemad kui ühilduvad segud.

Polüstüreen on homopolümeer, mis on segunev polümeeride segu

Mis on polümeerkomposiit?

Polümeerkomposiidid on ühendid, mis koosnevad kahest või enamast elemendist ja moodustavad lõpuks mitmefaasilise, mitmekomponendilise süsteemi. Igal elemendil on oma identiteet ja see säilitab oma füüsikalised ja keemilised omadused ka pärast kompositsiooni integreerimist. Üldiselt koosneb komposiit kahest komponendist; polümeer ja mittepolümeer. Polümeerkomponent toimib tavaliselt maatriksina, mittepolümeerkomponent aga täiteainena (nt kiud, helbed, metall, keraamika jne). Kuid mõnel juhul kasutatakse täiteainetena ka polümeere. Seetõttu võivad polümeerid mängida komposiitides täiteainena või maatriksina. Komposiitide valmistamiseks saab kasutada nii sünteetilisi kui ka looduslikke polümeere. Suuremate omadustega materjale laiemaks kasutamiseks saab valmistada nii looduslike kui ka sünteetiliste polümeeride segamise teel. Isegi tänapäeval on paljud komposiidid välja töötatud looduslike polümeeride abil, kuna need pakuvad palju eeliseid, näiteks biolagunevus, vähem toksilisus ja kättesaadavus. Puit ja luud on looduslike komposiitide kaks head näidet. Hemitselluloos ja ligniin toimivad puidu polümeermaatriksina, tselluloosikiud aga täiteainena. Klaaskiud on suurepärane näide inimese loodud komposiidist.

Klaas polümeeriga

Mis vahe on polümeeride segul ja komposiitmaterjalil??

Polümeeride segu ja kompositsiooni määratlus:

Polümeeride segu: Polümeeride segu on kahe või enama polümeeri segu, mis füüsikaliselt segatakse ühe faasi saamiseks.

Polümeerkomposiit: Polümeerkomposiit on kahest või enamast elemendist koosnev ühend, mille tulemuseks on mitmefaasiline, mitmekomponendiline süsteem

Polümeerisegu ja komposiidi omadused:

Üldine koostis:

Polümeeride segu: Polümeeride segud koosnevad kahest või enamast polümeerist

Polümeerkomposiit: Polümeerkomposiidid koosnevad polümeerkomponendist ja mittepolümeerkomponendist

Liimiv loodus:

Polümeeride segu: Polümeeride segud ei moodusta polümeeride vahel tavaliselt tugevaid keemilisi sidemeid.

Polümeerkomposiit: Polümeerkomposiitidel on polümeeri ja mittepolümeeri vahel keemilised ja füüsikalised sidemed.

Viited:

Kulshreshtha, A. K. (2002). Polümeerisegude ja komposiitide käsiraamat(1. köide). iSmithers Rapra kirjastamine.

Olatunji, O. (2016). Looduslikud polümeerid. Rahvusvaheline Springeri kirjastamine: Jälg: Springer,.

Sperling, L. H. (2005). Sissejuhatus füüsikalisesse polümeeriteadusse. John Wiley ja pojad.

Pilt viisakalt:

“Klaas polümeeriga” autor Cjp24 - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu

“Vahtpolüstüreenvaht” - kasutaja: Acdx - Oma töö, (CC-BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu