Mange moderne kemiske industrier anvender grøn kemi for at beskytte miljøet, mens de producerer forskellige kemikalier. Grønne kemi-strategier gennemføres hovedsageligt ved at reducere affaldsproduktion, reducere råvareforbruget, reducere ikke-vedvarende energikilde, reducere det samlede energibehov og reducere risici, farer og omkostninger. Anvendelsen af polymerblanding og komposit er to sådanne strategier, der bruges i "grønne" krav i mange brancher. Polymerblandinger og kompositter er yderst nyttige på grund af de følgende grunde.
Definitionerne af polymerblanding og kompositter er ganske modstridende, selvom de ofte bruges sammen. I henhold til tilgængelig litteratur er imidlertid den største forskel mellem polymerblanding og komposit er, at polymerblandingen består af blanding af to eller flere polymerer for at få en enkelt fase, hvorimod komposit består af en kombination af to eller flere elementer, hvilket resulterer i et flerfase-multikomponent-system, hvor hvert element reflekterer deres forskellige identiteter og egenskaber. Yderligere detaljer om polymerblandinger og kompositter vil blive diskuteret i denne artikel.
En polymerblanding er en kombination af to eller flere polymerer, som fysisk blandes for at opnå en enkelt fase. Det betyder, snarere end at opnå egenskaberne for hver polymer separat, opnås et sæt egenskaber ved at blande få polymerer. Derfor viser hver polymer muligvis ikke sin egen ønskede egenskab. Blandinger opnås normalt i en smeltet tilstand eller ved opløsning i opløsningsmidler. Polymerblandinger kan være i forskellige former, såsom blandbar en fase, blandbar separeret fase, legeringer, kompatibelt, inkompatibelt, interpenetrerende og semi-interpenetrationspolymernetværk. Polymerblandinger klassificeres hovedsageligt som kompatible og inkompatible polymerblandinger. Kompatible polymerblandinger er blandbare blandinger, hvor der ikke er separate faser, men en enkelt fase. Denne type blandinger giver overlegne mekaniske egenskaber. Inkompatible polymerblandinger er blandingerne, der danner to veldefinerede separate faser efter blanding. Disse typer blandinger har generelt dårlige mekaniske egenskaber. Inkompatible blandinger er imidlertid mere almindelige end kompatible blandinger.
Polystyren er en Homopolymer, som er en blandbar polymerblanding
Polymerkompositter er forbindelserne, der består af to eller flere elementer, der til sidst danner et flerfase-multikomponent-system. Hvert element har sin egen identitet og opretholder sine fysiske og kemiske egenskaber, selv efter at de er integreret i en komposit. Generelt indeholder komposit to komponenter; polymer og ikke-polymer. Polymerkomponenten fungerer normalt som matrix, mens ikke-polymerkomponent fungerer som fyldstof (fx: fiber, flager, metal, keramik osv.). I nogle tilfælde anvendes polymerer imidlertid også som fyldstoffer. Derfor kan polymerer spille rollen som enten fyldstof eller matrix i kompositter. Både syntetiske og naturlige polymerer kan bruges til at fremstille kompositter. Materialer med overlegne egenskaber til bredere anvendelser kan fremstilles ved at blande både naturlige og syntetiske polymerer. Selv i dag er mange kompositter blevet udviklet ved hjælp af naturlige polymerer, da de tilvejebringer mange fordele, såsom bionedbrydelighed, mindre toksicitet og tilgængelighed. Træ og knogler er to gode eksempler på naturlige kompositter. Hemicellulose og lignin fungerer som polymermatrixen i træ, mens cellulosefibrene fungerer som fyldstof. Glasfiber er et fremragende eksempel på en menneskeskabt komposit.
Glas med en polymer
Polymerblanding: Polymerblanding er en kombination af to eller flere polymerer, der fysisk blandes for at opnå en enkelt fase.
Polymerkomposit: Polymerkomposit er en forbindelse, der består af to eller flere elementer, hvilket resulterer i et flerfase-multikomponent-system
Polymerblanding: Polymerblandinger består af to eller flere polymerer
Polymerkomposit: Polymerkompositter består af polymerkomponenter og ikke-polymerkomponenter
Polymerblanding: Polymerblandinger danner normalt ikke stærke kemiske bindinger mellem polymerer.
Polymerkomposit: Polymerkompositter har kemiske og fysiske bindinger mellem polymer og ikke-polymer.
Referencer:
Kulshreshtha, A. K. (2002). Håndbog med polymerblandinger og kompositter(Bind 1). iSmithers Rapra Publishing.
Olatunji, O. (2016). Naturlige polymerer. Springer International Publishing: Aftryk: Springer,.
Sperling, L. H. (2005). Introduktion til fysisk polymervidenskab. John Wiley & Sons.
Billede høflighed:
“Glas med en polymer” Af Cjp24 - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"Udvidet polystyrenskumstøvning" Af bruger: Acdx - Eget arbejde, (CC-BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia