Polymeeriseos vs komposiitti
Monet nykyaikaiset kemianteollisuudet käyttävät vihreää kemiaa suojellakseen ympäristöä samalla kun tuottavat erilaisia kemikaaleja. Vihreän kemian strategiat saavutetaan pääasiassa vähentämällä jätteen tuotantoa, vähentämällä raaka-aineiden käyttöä, vähentämällä uusiutumattomia energialähteitä, vähentämällä energian kokonaiskysyntää ja vähentämällä riskejä, vaaroja ja kustannuksia. Polymeeriseoksen ja komposiitin käyttö ovat kaksi tällaista strategiaa, joita käytetään "vihreissä" vaatimuksissa monilla teollisuudenaloilla. Polymeerisekoitukset ja komposiitit ovat erittäin hyödyllisiä seuraavista syistä.
- Ne voidaan valmistaa edullisista raaka-aineista tinkimättä niiden halutuista ominaisuuksista
- Niitä voidaan käyttää korkean suorituskyvyn yhdisteiden valmistukseen
- Lopputuotteiden biohajoavuus ja uudelleenkäytettävyys
- Tuotteita voidaan kehittää käyttämällä teollisuusjätetuotteita
- Niitä voidaan käyttää laajempiin sovelluksiin.
Polymeeriseoksen ja komposiittien määritelmät ovat melko ristiriitaisia, vaikka niitä käytetään usein yhdessä. Saatavilla olevan kirjallisuuden mukaan keskeinen ero polymeeriseoksen ja komposiitin välillä on kuitenkin se, että polymeeriseos koostuu sekoittamalla kahta tai useampaa polymeeriä yhden faasin saamiseksi, kun taas komposiitti koostuu kahden tai useamman elementin yhdistelmästä, joka johtaa monivaiheinen, monikomponenttinen järjestelmä, jossa jokainen elementti heijastaa niiden erillistä identiteettiä ja ominaisuuksia. Lisätietoja polymeeriseoksista ja komposiiteista käsitellään tässä artikkelissa.
Mikä on polymeeriseos?
Polymeeriseos on kahden tai useamman polymeerin yhdistelmä, jotka sekoitetaan fyysisesti yhden faasin saamiseksi. Tämä tarkoittaa, että sen sijaan, että kunkin polymeerin ominaisuudet saavutettaisiin erikseen, yksi ominaisuuksien sarja saadaan aikaan sekoittamalla muutamia polymeerejä. Siksi jokaisella polymeerillä ei välttämättä ole omaa haluttua ominaisuuttaan. Seokset saadaan yleensä sulassa tilassa tai liuottamalla liuottimiin. Polymeeriseokset voivat olla eri muodoissa, kuten sekoittuva yksifaasi, sekoittuva erotettu faasi, seokset, yhteensopivia, yhteensopimattomia, läpitunkeutuvia ja puoliksi tunkeutuvia polymeeriverkkoja. Polymeeriseokset luokitellaan pääasiassa yhteensopiviin ja yhteensopimattomiin polymeeriseoksiin. Yhteensopivat polymeeriseokset ovat sekoittuvia sekoituksia, joissa ei ole erillisiä faaseja, vaan yksi faasi. Tämäntyyppiset seokset tarjoavat erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Yhteensopimattomat polymeeriseokset ovat sekoituksia, jotka muodostavat kaksi hyvin määriteltyä erillistä faasia sekoittamisen jälkeen. Tällaisilla sekoituksilla on yleensä huonot mekaaniset ominaisuudet. Yhteensopimattomat sekoitukset ovat kuitenkin yleisempiä kuin yhteensopivat sekoitukset.
Polystyreeni on homopolymeeri, joka on sekoittuva polymeeriseos
Mikä on polymeerikomposiitti?
Polymeerikomposiitit ovat kahdesta tai useammasta alkuaineesta koostuvia yhdisteitä, jotka lopulta muodostavat monivaiheisen monikomponenttijärjestelmän. Jokaisella elementillä on oma identiteettinsä ja se säilyttää fysikaaliset ja kemialliset ominaisuutensa myös komposiitiksi integroinnin jälkeen. Yleensä komposiitti sisältää kaksi komponenttia; polymeeri ja ei-polymeeri. Polymeerikomponentti toimii yleensä matriisina, kun taas ei-polymeerikomponentti toimii täyteaineena (esim. kuitu, hiutale, metalli, keramiikka jne.). Kuitenkin joissakin tapauksissa polymeerejä käytetään myös täyteaineina. Siksi polymeerit voivat toimia joko täyteaineena tai matriisina komposiiteissa. Sekä synteettisiä että luonnonpolymeerejä voidaan käyttää komposiittien valmistukseen. Materiaalit, joilla on ylivoimaiset ominaisuudet laajempiin sovelluksiin, voidaan valmistaa sekoittamalla sekä luonnollisia että synteettisiä polymeerejä. Nykyäänkin monia komposiitteja on kehitetty luonnonpolymeerien avulla, koska ne tarjoavat monia etuja, kuten biohajoavuuden, vähemmän myrkyllisyyden ja saatavuuden. Puu ja luut ovat kaksi hyvää esimerkkiä luonnonkomposiiteista. Hemiselluloosa ja ligniini toimivat puun polymeerimatriisina, kun taas selluloosakuidut toimivat täyteaineena. Lasikuitu on erinomainen esimerkki keinotekoisesta komposiitista.
Lasi polymeerillä
Mitä eroa on polymeeriseoksen ja komposiitin välillä?
Polymeeriseoksen ja komposiitin määritelmä:
Polymeeriseos: Polymeeriseos on kahden tai useamman polymeerin yhdistelmä, jotka sekoitetaan fyysisesti yhteen faasiin.
Polymeerikomposiitti: Polymeerikomposiitti on yhdiste, joka koostuu kahdesta tai useammasta alkuaineesta, jolloin tuloksena on monivaiheinen monikomponenttijärjestelmä
Polymeeriseoksen ja komposiitin ominaisuudet:
Yleinen kokoonpano:
Polymeeriseos: Polymeeriseokset koostuvat kahdesta tai useammasta polymeeristä
Polymeerikomposiitti: Polymeerikomposiitit koostuvat polymeerikomponentista ja ei-polymeerikomponentista
Sitoutuva luonne:
Polymeeriseos: Polymeeriseokset eivät yleensä muodosta vahvoja kemiallisia sidoksia polymeerien välille.
Polymeerikomposiitti: Polymeerikomposiiteilla on kemiallisia ja fysikaalisia sidoksia polymeerin ja ei-polymeerin välillä.
