In vielen modernen chemischen Industriezweigen wird umweltfreundliche Chemie eingesetzt, um die Umwelt zu schützen und verschiedene Chemikalien herzustellen. Strategien für umweltfreundliche Chemie werden hauptsächlich durch Verringerung der Abfallproduktion, Reduzierung des Rohstoffverbrauchs, Verringerung der nicht erneuerbaren Energiequelle, Verringerung des Gesamtenergiebedarfs und Verringerung von Risiken, Gefahren und Kosten erreicht. Die Verwendung von Polymermischungen und Verbundstoffen sind zwei dieser Strategien, die in vielen Industriebranchen für die umweltfreundliche Anforderung verwendet werden. Polymermischungen und Verbundstoffe sind aus folgenden Gründen äußerst nützlich.
Die Definitionen von Polymerblend und Composites sind ziemlich widersprüchlich, obwohl sie oft zusammen verwendet werden. Nach der verfügbaren Literatur ist die Der Hauptunterschied zwischen Polymermischung und Verbundstoff besteht darin, dass die Polymermischung durch Mischen von zwei oder mehr Polymeren zu einer einzigen Phase hergestellt wird, während Verbundstoff aus einer Kombination von zwei oder mehr Elementen besteht, was zu einem mehrphasigen Mehrkomponentensystem führt, wobei jedes Element seine unterschiedlichen Identitäten und Eigenschaften widerspiegelt. Weitere Details zu Polymermischungen und Kompositen werden in diesem Artikel beschrieben.
Eine Polymermischung ist eine Kombination von zwei oder mehr Polymeren, die physikalisch gemischt werden, um eine einzelne Phase zu erhalten. Das heißt, anstatt die Eigenschaften jedes Polymers separat zu erhalten, wird ein Satz von Eigenschaften durch Mischen weniger Polymere erhalten. Daher zeigt jedes Polymer möglicherweise nicht seine eigene gewünschte Eigenschaft. Mischungen werden üblicherweise im geschmolzenen Zustand oder durch Auflösen in Lösungsmitteln erhalten. Polymermischungen können in verschiedenen Formen vorliegen, beispielsweise als mischbare einphasige, mischbare getrennte Phase, Legierungen, kompatibles, inkompatibles, interpenetrierendes und semiinterpenetrierendes Polymernetzwerk. Polymermischungen werden hauptsächlich als kompatible und inkompatible Polymermischungen klassifiziert. Kompatible Polymermischungen sind mischbare Mischungen, bei denen es keine separaten Phasen, sondern nur eine Phase gibt. Diese Arten von Mischungen bieten überlegene mechanische Eigenschaften. Unverträgliche Polymermischungen sind die Mischungen, die nach dem Mischen zwei genau definierte getrennte Phasen bilden. Diese Arten von Mischungen haben im Allgemeinen schlechte mechanische Eigenschaften. Inkompatible Mischungen sind jedoch häufiger als kompatible Mischungen.
Polystyrol ist ein Homopolymer, das eine mischbare Polymermischung ist
Polymerverbundstoffe sind Verbindungen aus zwei oder mehr Elementen, die schließlich ein mehrphasiges Mehrkomponentensystem bilden. Jedes Element hat seine eigene Identität und behält seine physikalischen und chemischen Eigenschaften auch nach der Integration in ein Composite bei. Im Allgemeinen enthält Composite zwei Komponenten; Polymer und Nichtpolymer. Die Polymerkomponente wirkt normalerweise als Matrix, während die Nichtpolymerkomponente als Füllstoff (z. B. Faser, Flocken, Metall, Keramik usw.) fungiert. In einigen Fällen werden jedoch auch Polymere als Füllstoffe verwendet. Daher können Polymere die Rolle entweder als Füllstoff oder als Matrix in Verbundwerkstoffen spielen. Sowohl synthetische als auch natürliche Polymere können zur Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet werden. Materialien mit überlegenen Eigenschaften für breitere Anwendungen können durch Mischen von natürlichen und synthetischen Polymeren hergestellt werden. Selbst heute wurden viele Verbundstoffe mit Hilfe natürlicher Polymere entwickelt, da sie viele Vorteile bieten, wie biologische Abbaubarkeit, geringere Toxizität und Verfügbarkeit. Holz und Knochen sind zwei gute Beispiele für natürliche Verbundstoffe. Hemicellulose und Lignin wirken in Holz als Polymermatrix, während die Cellulosefasern als Füllstoff dienen. Fiberglas ist ein hervorragendes Beispiel für einen künstlichen Verbundwerkstoff.
Glas mit einem Polymer
Polymermischung: Polymermischung ist eine Kombination von zwei oder mehr Polymeren, die physikalisch gemischt werden, um eine einzelne Phase zu erhalten.
Polymerverbund: Polymerverbundstoffe sind Verbindungen, die aus zwei oder mehr Elementen bestehen und zu einem mehrphasigen Mehrkomponentensystem führen
Polymermischung: Polymermischungen bestehen aus zwei oder mehreren Polymeren
Polymerverbund: Polymerkomposite bestehen aus einer Polymerkomponente und einer Nichtpolymerkomponente
Polymermischung: Polymermischungen bilden normalerweise keine starken chemischen Bindungen zwischen Polymeren.
Polymerverbund: Polymerkomposite weisen chemische und physikalische Bindungen zwischen Polymer und Nichtpolymer auf.
Verweise:
Kulshreshtha, A. K. (2002). Handbuch zu Polymermischungen und Verbundwerkstoffen(Vol 1). iSmithers Rapra Publishing.
Olatunji, O. (2016). Natürliche Polymere. Springer International Publishing: Impressum: Springer,.
Sperling, L. H. (2005). Einführung in die physikalische Polymerwissenschaft. John Wiley & Sons.
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