ההשפעה של מבנה מולקולרית פולימר על התנגדותו להתקפה כימית

הבנה של מבנה מולקולרי

פולימרים הם מולקולות גדולות שנבנו על ידי חזרה יחידות מונומר מחוברות קוהנדסה (הסידור של יחידות אלה) בין אם ליניאריות, מעונף או מחוברות צלב - מבססים את המבנה FLT:0primary StructureFLT:1 ומשפיעים מאוד על האופן שבו החומר מתנהג כאשר נחשפים לכימיקלים.

הסדר המרחבי של מונומרים כולל גם תצורות איזומטריות כגון ראשיות אל זנב מול תוספת ראש בראש ראש אל ראש, יחד עם סטריאוכימיה (isotactic, syntactic, או Atactic) תצורה זו משפיעה על האופן שבו רשתות חבילות ואינטראקציה עם סוכנים כימיים.המבנה המשניים והטרטיריון - כיצד רשתות, מתקפלות, או סבך - קובעים תגובה כימית רק על גבי מכניקה של חומר נפץ.

כיצד כימיקלים תוקפים פולימרים

(התקף כימי על פולימרים מתרחש באמצעות מספר מנגנונים של השפלה:0Swelling FLT:1 מתרחשת כאשר מולקולות קטנות של פתרון חודרים למטריקס פולימרי, מה שגורם לשרשראות להפריד ללא הפרת האג"ח קוהור, זה מוביל לרכך, שינויים תלת מימדיים, ואובדן של תכונות מכניות.

כל מנגנון תלוי באיזו קלות מינים פעילים גישה לאיגרות חוב של גלקסיות, אשר בתורו תלוי במבנה המולקולרי של פולימר.הגורמים המבניים השולטים במנגנונים אלה - קריסטליניות, צפיפות בין-קישורים, וקוטביות - הם מרכזיים להבנת ושיפור ההתנגדות הכימית.

ארכיון תגיות: Chain Topology and Chemical Resistance

קואר פולימרים: כוחות וחלשות

בפולימרים ליניאריים כמו פוליאתילן גבוהה (HDPE) או פולי(methyl methacrylate) (PMMA), שרשראות מוחזקות יחד בעיקר על ידי כוחות ואן דר ונטיות.כאשר נחשפים למולקולות פתורות, מולקולות קטנות מטבולות לתוך נפח חופשי בין שרשראות, נחלשת באטרקציות בלתי פתירות וגורמת לנפיחות או ללא הפסקות קבועות, כמו צינורות כימיות עמוק לתוך נפח של חומר מגנטיים או מכווץ עמוק.

עם זאת, פולימרים ליניאריים מאוד מתנהגים אחרת.בפוליאתילן במשקל אולטרה-מולקולי (UHMWPE), עמוסות היטב lamellae מתנהג כמו מחסומים פיזיים כי משקל כימי איטי באופן משמעותי קיצוני, משקל מולקולרי גם ממלא תפקיד מפתח: שרשראות ארוכות מאוד ליצור יותר סבך, למעשה כמו קישורים פיזיים המתנגדים לפירוק.

Polymers: Free Volume and Permeability

היכרות עם סניפים לאורך השרשרת הראשית משבשת גבישים ויוצרת נפח חופשי נוסף.זה יכול להיות אפקטים סותרים על התנגדות כימית.בפוליאתילן בעלות ברית נמוכה (LDPE), ענפים קצרים וארוכים לעתים קרובות להפחית את הקריסטליות מ-70% (HDPE) ל-40–50%, מה שהופך את החומר ליותר חדיר לגזים ולפתורים.

עבור יישומים מחסום, מבנים מעוכבים הם בדרך כלל פחות רצויים מאוד ליניארי או חוצה קישור כי נפח חינם מוגברת מקל diffusion. עם זאת, סניף מבוקר יכול להיות מועיל יישומים הדורשים אחריות מבוקרת, כגון הפרדת membrane או ציפוי סמים.

ארכיון תגיות: Cross-linked Polymers: Network Architecture as a Barrier

חיבור צלב הופך את התרמופלסט לתרמוסט, יצירת צומת קוהנדסי המגביל את הניידות שרשרת.אדריכלות רשת זו היא הדרך היעילה ביותר לשפר את ההתנגדות הכימית. פולימר רב-מקושר לא יכול להתמוסס - זה יכול רק להתנפח למצב איזון שנקבע על ידי צפיפות בין-קישורים ופתרון זיקה קדמית.הגודל האפר חזק פועל כמו lesieve מולקולרית, למעט מינים גדולים ולהפחית את הרקמות כימיות.

הטמפרטורה של מעבר הזכוכית (TreaFLT:0) עולה גם עם צפיפות cross-link; חומרים שנשארים מזכוכית בטמפרטורת השירות מספקים אפילו התנגדות גדולה יותר, כי תנועות פלפליות הנדרשות עבור diffusion קפואות.המגש הוא דחיסות מהירה, אשר מהנדסים לנהל על ידי שליטה בלינקים חשמליים ושילוב של חלקיקים גמישים.

כוכבים, קומב ואדריכלות דנדריטית

מעבר לינארי וקורראיי, אדריכלות מדויקת מציעה פרופילים כימיים ייחודיים. Star פולימרים, עם זרועות ליניאריות מרובות קורנות מהמרכז הליבה, ליצור כרכים הידרודינמיקה קומפקטיים אשר להפחית את הסבך של שרשרת ויכולים להגביל חדירה מפתורה לתוך אזור הליבה. קומבפולימרים, עם רשתות צד קבועות חלל לאורך עמוד השדרה, להפגין התנהגות בין חומרים דנטליים ודחוסים בצפיפות, עם מחסומים מושלמים, עם מקיפים, כאשר הם יכולים לתקוף מינים חיצוניים, אם הם יכולים לתקוף קבוצות חיצוניות, אם הם יכולים לתקוף כחסמים פתוחים, אם הם יכולים לתקוף מחסומים חיצוניים, כמו חסומים, אם הם מחסומים פתוחים, אם הם מחסומים פתוחים, אם הם יכולים לתקוף מחסומים חיצוניים, כמו חסומים, כמו חסומים, אם הם יכולים לתקוף קבוצות אחוריים, אם הם יכולים לתקוף מחסומים פנימיים, אם הם יכולים לתקוף מחסומים חיצוניים, אם הם מחסומים חיצוניים, כמו חסומים הקדמיים, כמו חסומים הקדמיים, אם הם יכולים לתקוף, כמו חסומים פתוח, כמו חסומים פתוח, כמו חסומים הקדמיים, כמו חסופים, כמו חסומים פתוח, כמו מחסומים אחוריים, כמו חסומים פתוח, כמו חסומים פתוח

בעוד ארכיטקטורות אלה נפוצות יותר ביישומים מיוחדים כמו משלוח תרופות וציפויים, מערכות היחסים שלהם - פרוספקטי מודיעים על עיצוב חומרים עמידים מבחינה כימית ב nanoscale. A dendrimer-like ציפוי על פולימר קונבנציונלי יכול לספק מגן כימי יעיל ללא שינוי תכונות גדולות.

גורמים נוספים של סטרקטידור מעבר לטופולוגיה

Crystallinity and Amorphous Zones

תחומי קריסטל בפולימרים סמיקלליין הם בלתי אפשריים לרוב הכימיקלים כי רשתות ארוזות במערךים צפופים עם נפח מינימלי של פחמן חופשי.התקפה כימית בעיקר משפיעה על אזורים amorphous, אשר מספקים נפח חופשי גבוה יותר וניידות שרשרת.מגביר את מידת הישבן - באמצעות קירור איטי, סוכנים מנקה, או stereoregularity - שיפור התנגדות פולית.

עם זאת, אפילו פולימרים גבישיים מאוד ניתן לתקוף אם הכימי משבש את הליטקטינים הקריסטליים או אם הכישוף מתרחש באתרי פגם.FLT:0Molecular WeightphFLT:1 עוד אינטראקציה עם גבישים; רשתות משקל מולקולריות גבוהות יותר יש יותר סבוכות וצורה של lame, צמצום יכולת לנטרל את גודל הפריפריה:2Spherite גודל 3:

טקטיקות וקונפדרציונאלי אימגניזם

הסדר המרחבי של תת-החלים לאורך השדרה הפולימריאלית - טקטיקות - השפעות רבות על גבישיות והתנגדות כימית. Isotactic פולימרים (כל המרכיבים באותו צד) ופולימרים סנודיוטיים (החלקים הקדמיים) יכולים בקלות לייצר מקלות גבישים כימיים קבועים, בעוד פולימרים אטקטיים (כיוון שליטה) נשארים amorphous. isotactic Polyprolenecticleneilen (PP) יש צורך ב-actics) סביב לנטרל מוטציות חמורות יותר מאשר לנטרל פתורות (PP) ולהפחית את הגמישות טובה יותר מאשר לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל פתורות).

משקל מולקולרי וחלוקת

משקל מולקולרי גבוה מגביר את מספר הסבך לשרשרת, אשר מתפקד כקישורים פיזיים.אפילו ללא צומת קוהון, פולימרים עם משקל מולקולרי גבוה מאוד להראות התנגדות מוגברת לפירוק וסטרסאקציה הלחץ. UHPE, עם משקולות מולקולריות במיליונים, מדגים אינטונציה כימית יוצאת דופן והתנגדות של המוח, מה שהופך אותו מתאים לרכיבי משאבה כימית ותחליפים.

חשוב באותה מידה היא חלוקת משקל (MWD) 1 (MWD) MWD רחב כוללת רשתות קצרות שיכולות לפעול כמו הפלסטיקנים ולהתמוסס ראשון, יצירת מסלולים להתקפה כימית עמוקה יותר. Narrow MWD פולימרים הם יותר אחידים בהתנגדותם ובכישלון שלהם.

כוחות אוויר ואוויר

התנגדות כימית נשלטת על ידי העיקרון "כמו לפזר" פולימרים פולאריים כגון פולימידאס (nylons) ופוליוויניל אלכוהול (PVA) מתנגדים לא קוטבי פחמימנים אבל swell או להתמוסס במים, אלכוהוליים, ופתרונות הקוטביים אחרים.לא קוטביים כגון פוליטרה-פלונולן (FE) ו-Ficleneolenolenolololirolirolololololenol או לנטרל בסיסים חשמליים ו-PT-co-co-to-to-to-co-co-co-co-to-to-to-to-co-co-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

(ב) [ה][דרוש מקור]] [ה]] [ה[[המאה ה-1] ו[ה]:2 [ה]] [הה']]] [ה'ה']]]] [ה'] [ה'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']'[ה']'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה']'[ה']']']']'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']']'[ה'[ה'['[ה'[ה

אסטרטגיות מתקדמות להגדלת עמידות כימית

להקות פולימר וקומפוימריזציה

שילוב של שני פולימרים או יותר יכול לייצר חומרים עם התנגדות כימית משופרת על ידי שילוב התכונות הטובות ביותר של כל רכיב.לשלב פוליווינילידיד (PVDF) עם נפיחות פולימרים עמידים עמידים על ידי שילוב של שלב פלואווויד מספק עמידות כימית בעוד שלב חסימת אלכוהול קבוע יכול לשפר את היקף החמצן ואת הקשב.

Interpenetrating Polymer Networks (IPNs) ו- Semi-IPNs

רשת פולימרים בין-יבשתית מורכבת משני פולימרים או יותר אשר מחוברים זה לזה ללא קשר קוהנטי בין אותם.מבנה זה יכול לשלב את ההתנגדות הכימית של פולימר אחד עם הקשיות של אחר. IPN המבוססת על epoxy ופוליאורטן מציעים התנגדות טובה יותר לפתנים אגרסיביים בהשוואה לפולימרים בלבד.

ננוקום ועמודי מחסום

שילוב של ננו-קומים בגודל ננו-קומנו-קופים כמו אחליקטים שכבתיים (nanoclays), תחמוצת גרפן או צינורות פחמן לתוך מריצה פולימרנית מפחיתה באופן משמעותי את יכולת ההנעה.ה nanoplatelets יוצרים נתיב מתפתל אשר כוחות diffling מולקולות לנסוע הרבה יותר זמן כדי לחדור את החומר.

פלואורנטיה ו- Surface Modification

במקום לשנות מבנה רב, טכניקות לשינוי פני השטח יכולות לשפר באופן דרמטי את ההתנגדות הכימית. פלואורנטיה של משטחים פוליאולפין מחליפים אטומי מימן עם פלואורין, יצירת עור דמוי PTFE, כימי שאינו מעצורים על ידי חומצות, בסיסים, ופתרונות רבים.פלסמה טיפולים יכולים להפקיד רק ציפויים דקים, חסומים מאוד מחוברים של או פחמן דו-חמצני, בתנאי שעדיין יש צורך בציפוי-חמצני חזק יותר.

בדיקה כימית Resistance

שיטות בדיקה סטנדרטיות חיוניות להשוואה בין חומרים. ASTM D543 מתארות בדיקות ⁇ שבו דגימות ממוקמות כימיקלים בתנאים מבוקרים והערכה לשינויים במשקל, ממדים, כוח רבייה, והופעתו. ISO 175 ו- ISO 62 מספקים פרוטוקולים דומים.שיטות מתקדמות יותר למדידה מזהמים באמצעות ניסויים ברזולוציה של FTmetric או שימוש בניסויי ראייה כולל של ארבעה-trans אינפרא אדום-פרנציומטרי (Flasting) נשארות כימיות (DTR) לפרופילים סטנדרטיים סטנדרטיים סטנדרטיים סטנדרטיים סטנדרטיים: DEFAS)

מסדי נתונים של ספקים פולימרים לעתים קרובות לספק דירוגים התנגדות אמפירית - "A - מעולה, B - טוב, C - מצב, D - עני" - עבור אלפי סביבות כימיות.עם זאת, דירוגים אלה מניחים אדריכלות מולקולרית סטנדרטית; ניסוחים מותאמת ותנאי עיבוד יכולים להניב ביצועים שונים באופן דרמטי.

יישומים תעשייתיים-חלקיים

חלל ורכב: הירומוסטים והפלוורופולמיסים

ב-Aerospace, חשיפה לדלק סילון, נוזלים הידראוליים, וכימיקלים דה-קלינג דורשים התנגדות כימית יוצאת דופן.Epoxy resin matrix מtrics, נרפא עם amines ארומטיות כדי להשיג צפיפות גבוהה של קישורים ו- TFLT גבוה:0gua חום מ-FLT:1, לעומת זאת, נוגדנים נוזלים אגרסיביים אלה תוך שמירה על שלמות מבנית בטמפרטורות גבוהות של נוזל נפיחות עם נפיחות עם נפיחות משולבת ונפיחות:

עיבוד כימי: Piping and Liners

בצמחים כימיים, צינורות ומקינק חייבים לעמוד בחומצות מרוכזות, בסיסים, ופתרון בטמפרטורות גבוהות. Polytetrafluoroethylene (PTFE) הוא תקן הזהב בשל עמוד השדרה המופחת לחלוטין שלו - הקשר פחמן-fluorine חזק מאוד ואת החיצוני פלואורין היא דוחה כמעט את כל הכימיקלים.

חבילות: Multilayer Structures and Barrier Polymers

אריזות מזון ותרופות מסתמכות על פולימרים המונעים חמצן, לחות ו vapors אורגניים משילוב איכות המוצר. Ethylene vinyl אלכוהול (VOH) copolymer, עם הלכידות הגבוהה שלה מקבוצות הידרוקסל, הוא מחסום חמצן מעולה אבל הוא רגיש יותר ויותר. - מולטי-טרבולטר סרטים לפתור את זה: שכבת EVOH פנימית הוא סנדנדנדנדנד בין שכבות פוליאו-אוויריות המשמשות אחרות של עמידות לשחית (חומצה פולית) לבין עמידות מולקולרית (חום) עם עמידות מולקולרית (חום) עם עמידות גבוהה יותר ויותר רגישה) וסכסוכים כימיים.

מכשירים ביו-רפואיים: יכולת בפלואידים פיזיולוגיים

פוליאתל רגישים חייב להתנגד השפלה אנזים, הידרוליזה, וספיגה לימפוזה. אולטרה-מולקולי-מולקן במשקל כבד (UHMWPE) משמש כתחליף נפיחות וברך בשל האינטונציה הכימית שלו ללבוש התנגדות נוזלית גבוהה מאוד, אשר גורמת לדלקת אחורית סבך, גבישי גבוהה שנשאר יציבים בגופית של שפתון ושלווה גבוהה עבור מבנים דלקתיים מגנטיים (Ricide) וחום למחצה).

כיוונים עתידיים למחקר

החוקרים בודקים רשתות דינמיות של קונדסנס (vitrimers) המשלבות את ההתנגדות הכימית של thermosets עם הגמישות של thermoplastics.חומרים אלה מכילים קישורים קונדו-שוויון שניתן להזיז אותם תחת גירויים ספציפיים ללא שלמות רשתית ירידה, על ידי שליטה בכימיה של חומרים כימיים המבוססים על ידי מנועי לחץ דם ירוק, אשר מרפא את עצמם לאחר מיקרו-תזונה כימית או שניתן לעבד מחדש בחיות חיים, הן מבוססות על ידי אינטראקציה ביולוגית יעילה, כמו תרופות המבוססות על ידי חומרים המבוססים על ידי חומרים כימיים.

מסקנה

ההתנגדות של פולימר להתקפה כימית אינה רכוש חומרי יחיד, אלא תוצאה של יחסי בין מבנה מולקולרי, היסטוריה עיבוד ותנאים סביבתיים. Linear, תצורה מרופדת, ותצורה חוצה-קישורים כל הנוכחי פרצות נפרדות וחוזקות. Crystallinity, משקל מולקולרי, קוטביות וקבוצות פונקציונליות באופן קולקטיבי מכתיב כיצד פולימרים יגיבו לפתור חומצות, בסיסים, ואפקטים משתנים באמצעות אסטרטגיות מתקדמות, כגון אופטימיזציה מגנטית, חומרים מתקדמים, חומרים כגון חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, אופטימיזציה פולימרים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים למערכות פולימרופטימדומים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, חומרים ויזואליים, חומרים ויזואליים, חומרים החידושים, אופטימיזציה פולימרופטימדומים, אינטליגנציה