Polymérová zmes vs kompozitná
Mnoho moderných chemických odvetví používa zelenú chémiu na ochranu životného prostredia pri výrobe rôznych chemikálií. Stratégie zelenej chémie sa dosahujú najmä znížením produkcie odpadu, znížením spotreby surovín, znížením neobnoviteľných zdrojov energie, znížením celkového dopytu po energii a znížením rizík, nebezpečenstiev a nákladov. Použitie polymérnej zmesi a kompozitu sú dve takéto stratégie používané v „zelených“požiadavkách mnohých priemyselných odvetví. Polymérne zmesi a kompozity sú mimoriadne užitočné z nasledujúcich dôvodov.
- Dajú sa vyrábať z lacných surovín bez toho, aby sa obetovali ich požadované vlastnosti
- Dajú sa použiť na prípravu vysokovýkonných zlúčenín
- Biologická odbúrateľnosť a opätovná použiteľnosť konečných produktov
- Produkty môžu byť vyvinuté pomocou priemyselných odpadových produktov
- Dajú sa použiť na širšie aplikácie.
Definície polymérnych zmesí a kompozitov sú dosť protichodné, hoci sa často používajú spolu. Podľa dostupnej literatúry je však kľúčový rozdiel medzi polymérnou zmesou a kompozitom v tom, že polymérna zmes je vyrobená zmiešaním dvoch alebo viacerých polymérov, aby sa získala jedna fáza, zatiaľ čo kompozit sa skladá z kombinácie dvoch alebo viacerých prvkov, čo vedie k viacfázový, viaczložkový systém, kde každý prvok odráža ich odlišné identity a vlastnosti. Ďalšie podrobnosti o polymérnych zmesiach a kompozitoch budú prediskutované v tomto článku.
Čo je zmes polymérov?
Polymérna zmes je kombináciou dvoch alebo viacerých polymérov, ktoré sa fyzikálne zmiešajú, aby sa získala jedna fáza. To znamená, že namiesto získania vlastností každého polyméru oddelene sa získa jeden súbor vlastností zmiešaním niekoľkých polymérov. Preto každý polymér nemusí vykazovať svoju vlastnú požadovanú vlastnosť. Zmesi sa zvyčajne získavajú v roztavenom stave alebo rozpustením v rozpúšťadlách. Polymérne zmesi môžu byť v rôznych formách, ako napríklad jednofázová miešateľná, miešateľná oddelená fáza, zliatiny, kompatibilné, nekompatibilné, vzájomne sa prenikajúce a poloprenikajúce polymérne siete. Polymérne zmesi sa klasifikujú hlavne ako kompatibilné a nekompatibilné polymérne zmesi. Kompatibilné polymérne zmesi sú miešateľné zmesi, kde neexistujú oddelené fázy, ale jedna fáza. Tieto typy zmesí poskytujú vynikajúce mechanické vlastnosti. Nekompatibilné polymérne zmesi sú zmesi, ktoré po zmiešaní tvoria dve dobre definované oddelené fázy. Tieto typy zmesí majú všeobecne zlé mechanické vlastnosti. Nekompatibilné zmesi sú však bežnejšie ako kompatibilné zmesi.
Polystyrén je homopolymér, ktorý je miešateľnou polymérovou zmesou
Čo je polymérny kompozit?
Polymérne kompozity sú zlúčeniny zložené z dvoch alebo viacerých prvkov, ktoré nakoniec tvoria viacfázový, viaczložkový systém. Každý prvok má svoju vlastnú identitu a zachováva si svoje fyzikálne a chemické vlastnosti aj po integrácii do kompozitu. Vo všeobecnosti kompozit obsahuje dve zložky; polymérne a nepolymérne. Polymérna zložka zvyčajne pôsobí ako matrica, zatiaľ čo nepolymérna zložka pôsobí ako plnivo (napr. vlákno, vločky, kov, keramika atď.). V niektorých prípadoch sa však polyméry používajú aj ako plnivá. Preto môžu polyméry v kompozitoch zohrávať úlohu buď ako plnivo, alebo ako matrica. Na výrobu kompozitov možno použiť syntetické aj prírodné polyméry. Materiály s vynikajúcimi vlastnosťami pre širšie aplikácie možno pripraviť zmiešaním prírodných aj syntetických polymérov. Aj dnes sa mnohé kompozity vyvinuli s pomocou prírodných polymérov, pretože poskytujú mnohé výhody, ako je biologická odbúrateľnosť, menšia toxicita a dostupnosť. Drevo a kosti sú dva dobré príklady prírodných kompozitov. Hemicelulóza a lignín pôsobia ako polymérna matrica v dreve, zatiaľ čo celulózové vlákna pôsobia ako plnivo. Sklolaminát je vynikajúcim príkladom umelého kompozitu.
Sklo s polymérom
Aký je rozdiel medzi zmesou polymérov a kompozitom?
Definícia polymérnej zmesi a kompozitu:
Polymérová zmes: Polymérová zmes je kombináciou dvoch alebo viacerých polymérov, ktoré sa fyzikálne zmiešajú, aby sa získala jedna fáza.
Polymérový kompozit: Polymérový kompozit je zlúčenina zložená z dvoch alebo viacerých prvkov, výsledkom čoho je viacfázový, viaczložkový systém
Charakteristika polymérnej zmesi a kompozitu:
Všeobecné zloženie:
Polymérová zmes: Polymérne zmesi pozostávajú z dvoch alebo viacerých polymérov
Polymérový kompozit: Polymérne kompozity pozostávajú z polymérnej zložky a nepolymérovej zložky
Bonding Nature:
Polymérová zmes: Polymérne zmesi zvyčajne nevytvárajú silné chemické väzby medzi polymérmi.
Polymérový kompozit: Polymérne kompozity majú chemické a fyzikálne väzby medzi polymérom a nepolymérom.
