L'adsorption est l'adhésion d'ions ou de molécules à la surface d'une autre phase. L'adsorption peut se produire par physisorption et chimisorption.Les ions et les molécules peuvent s'adsorber sur de nombreux types de surfaces, y compris les surfaces polymères.Un polymère est une grosse molécule composée de sous-unités répétitives liées entre elles par des liaisons covalentes.L'adsorption d'ions et de molécules sur les surfaces polymères joue un rôle dans de nombreuses applications, notamment : biomédicales, structurelles et de revêtements.
Polymèreles surfaces diffèrent des surfaces non polymères en ce sens que les sous-unités qui composent la surface sont liées de manière covalente les unes aux autres.Les surfaces non polymères peuvent être liées par des liaisons ioniques, des liaisons métalliques ou des forces intermoléculaires (FMI).Dans un système à deux composants, des surfaces non-polymères se forment lorsqu'une quantité nette d'énergie positive est nécessaire pour rompre les auto-interactions et former des non-auto-interactions.L’énergie du mélange est donc positive.Cette quantité d'énergie, telle que décrite par la tension interfaciale, varie selon les différentes combinaisons de matériaux.Cependant, avec les surfaces polymères, les sous-unités sont liées entre elles de manière covalente et la phase globale de la surface solide ne permet pas de mesurer directement la tension superficielle.Les forces intermoléculaires entre les grosses molécules de polymère sont difficiles à calculer et ne peuvent pas être déterminées aussi facilement que les interactions moléculaires de surface non polymères.[2]Les sous-unités liées de manière covalente forment une surface ayant des propriétés différentes par rapport aux surfaces non polymères.Voici quelques exemples de surfaces polymères : le chlorure de polyvinyle (PVC), le nylon, le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP).Les surfaces polymères ont été analysées à l'aide de diverses techniques, notamment : la microscopie électronique à balayage, la microscopie à effet tunnel et la spectroscopie infrarouge.
Différentes surfaces de polymères ont différentes chaînes latérales sur leurs monomères qui peuvent se charger en raison de l'adsorption ou de la dissociation des adsorbats.Par exemple, le polystyrène sulfonate contient des monomères contenant des chaînes latérales chargées négativement qui peuvent adsorber des adsorbats chargés positivement.Le sulfonate de polystyrène adsorbera plus d'adsorbats chargés positivement que chargés négativement.À l’inverse, pour un polymère contenant des chaînes latérales chargées positivement, tel que le poly(chlorure de diallyldiméthylammonium), les adsorbats chargés négativement seront fortement attirés.
De construction
Composites polymères avancés :Les composites polymères avancés sont utilisés dans le renforcement et la réhabilitation des anciennes structures.Ces composites avancés peuvent être fabriqués à l'aide de nombreuses méthodes différentes, notamment le préimprégné, la résine, l'infusion, l'enroulement filamentaire et la pultrusion.Les composites polymères avancés sont utilisés dans de nombreuses structures d’avions et leur plus grand marché est celui de l’aérospatiale et de la défense.
Polymères renforcés de fibres :Les polymères renforcés de fibres (FRP) sont couramment utilisés par les ingénieurs civils dans leurs structures.Les FRP répondent de manière linéaire et élastique aux contraintes axiales, ce qui en fait un excellent matériau pour supporter une charge.Les FRP sont généralement sous forme de stratifié, chaque feuille comportant des fibres unidirectionnelles, généralement du carbone ou du verre, noyées dans une couche de matériau matriciel polymère léger.Les FRP ont une grande résistance à l’exposition environnementale et une grande durabilité.
Polytétrafluoroéthylène :Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) est un polymère utilisé dans de nombreuses applications, notamment les revêtements antiadhésifs, les produits de beauté et les lubrifiants.Le PTFE est une molécule hydrophobe composée de carbone et de fluor.Les liaisons carbone-fluor font du PTFE un matériau à faible friction, propice aux environnements à haute température et résistant à la fissuration sous contrainte.Ces propriétés rendent le PTFE non réactif et utilisé dans un large éventail d'applications.
Adsorption des polymères dans les milieux poreux :L'adsorption physique et le piégeage mécanique sont deux causes majeures de rétention de polymères dans les milieux poreux.Une faible rétention de polymère dans le réservoir est essentielle au succès d’une opération d’EOR de polymère.
Heure de publication : 17 décembre 2018