Polümeeride segu vs komposiit
Paljud kaasaegsed keemiatööstused kasutavad erinevate kemikaalide tootmisel keskkonna kaitsmiseks rohelist keemiat. Rohelise keemia strateegiad saavutatakse peamiselt jäätmetekke vähendamise, tooraine kasutamise vähendamise, taastumatute energiaallikate vähendamise, üldise energianõudluse ning riskide, ohtude ja kulude vähendamise teel. Polümeeride segu ja komposiidi kasutamine on kaks sellist strateegiat, mida kasutatakse paljudes tööstusharudes "roheliste" nõuete kohaselt. Polümeerisegud ja komposiidid on äärmiselt kasulikud järgmistel põhjustel.
- Neid saab toota odavatest toorainetest, ilma nende soovitud omadusi ohverdamata
- Neid saab kasutada suure jõudlusega ühendite valmistamiseks
- Lõpptoodete biolagunevus ja korduvkasutatavus
- Tooteid saab välja töötada tööstusjäätmeid kasutades
- Neid saab kasutada laiemate rakenduste jaoks.
Polümeerisegu ja komposiitide määratlused on üsna vastuolulised, kuigi neid kasutatakse sageli koos. Olemasoleva kirjanduse kohaselt on aga peamine erinevus polümeerisegu ja komposiidi vahel see, et polümeerisegu moodustatakse kahe või enama polümeeri segamisel ühe faasi saamiseks, samas kui komposiit koosneb kahe või enama elemendi kombinatsioonist, mille tulemuseks on mitmefaasiline mitmekomponentne süsteem, kus iga element peegeldab nende erinevaid identiteete ja omadusi. Lisateavet polümeeride segude ja komposiitide kohta käsitletakse selles artiklis.
Mis on polümeeride segu?
Polümeeride segu on kombinatsioon kahest või enamast polümeerist, mis segatakse füüsiliselt ühe faasi saamiseks. See tähendab, et selle asemel, et saada iga polümeeri omadusi eraldi, saadakse üks omaduste komplekt väheste polümeeride segamisel. Seetõttu ei pruugi igal polümeeril olla oma soovitud omadusi. Segud saadakse tavaliselt sulas olekus või lahustades lahustites. Polümeerisegud võivad olla erinevates vormides, näiteks segunev ühefaasiline, segunev eraldatud faas, sulamid, ühilduvad, kokkusobimatud, läbistavad ja poolläbitungivad polümeervõrgud. Polümeerisegud liigitatakse peamiselt ühilduvateks ja kokkusobimatuteks polümeerisegudeks. Ühilduvad polümeeride segud on segunevad segud, kus ei ole eraldi faase, vaid üks faas. Seda tüüpi segudel on 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 levinumad kui ühilduvad segud.
Polüstüreen on homopolümeer, mis on segunev polümeeride segu
Mis on polümeerkomposiit?
Polümeerkomposiidid on kahest või enamast elemendist koosnevad ühendid, mis lõpuks moodustavad mitmefaasilise mitmekomponendilise süsteemi. Igal elemendil on oma identiteet ja see säilitab oma füüsikalised ja keemilised omadused ka pärast komposiidiks integreerimist. Üldiselt sisaldab komposiit kahte komponenti; polümeer ja mittepolümeer. Polümeerkomponent toimib tavaliselt maatriksina, mittepolümeerne komponent aga täiteainena (nt kiud, helbed, metall, keraamika jne). Kuid mõnel juhul kasutatakse täiteainetena ka polümeere. Seetõttu võivad polümeerid mängida komposiitmaterjalides kas täiteaine või maatriksi rolli. Komposiitide valmistamiseks võib kasutada nii sünteetilisi kui looduslikke polümeere. Suuremate omadustega materjale laiemate rakenduste jaoks saab valmistada nii looduslike kui ka sünteetiliste polümeeride segamisel. Isegi tänapäeval on palju komposiite välja töötatud looduslike polümeeride abil, kuna neil on palju eeliseid, nagu biolagunevus, väiksem toksilisus ja kättesaadavus. Puit ja luud on kaks head näidet looduslikest komposiitidest. Hemitselluloos ja ligniin toimivad puidus polümeermaatriksina, tsellulooskiud aga täiteainena. Klaaskiud on suurepärane näide tehiskomposiidist.
Polümeeriga klaas
Mis vahe on polümeersegu ja komposiitmaterjali vahel?
Polümeerisegu ja komposiidi määratlus:
Polümeeride segu: Polümeeride segu on kahe või enama polümeeri kombinatsioon, mis on füüsiliselt segatud ühe faasi saamiseks.
Polümeerkomposiit: polümeerkomposiit on ühend, mis koosneb kahest või enamast elemendist, mille tulemuseks on mitmefaasiline mitmekomponentne süsteem
Polümeerisegu ja komposiidi omadused:
Üldkoostis:
Polümeeride segu: polümeerisegud koosnevad kahest või enamast polümeerist
Polümeerkomposiit: Polümeerkomposiidid koosnevad polümeerkomponendist ja mittepolümeerkomponendist
Siduv iseloom:
Polümeeride segu: Polümeerisegud ei moodusta tavaliselt polümeeride vahel tugevaid keemilisi sidemeid.
Polümeerkomposiit: polümeerkomposiitidel on keemilised ja füüsikalised sidemed polümeeri ja mittepolümeeri vahel.
