תערובת פולימר לעומת קומפוזיט
תעשיות כימיות מודרניות רבות מיישמות כימיה ירוקה כדי לשמור על הסביבה תוך ייצור כימיקלים שונים. אסטרטגיות כימיה ירוקה מושגות בעיקר על ידי הפחתת ייצור הפסולת, הפחתת השימוש בחומרי גלם, הפחתת מקור אנרגיה לא מתחדש, הפחתת הביקוש הכולל לאנרגיה והפחתת סיכונים, סיכונים ועלויות. השימוש בתערובת פולימר ובקומפוזיט הן שתי אסטרטגיות כאלה המשמשות בדרישה "ירוקה" של תעשיות רבות. תערובות פולימרים וחומרים מרוכבים שימושיים ביותר בשל הסיבות הבאות.
- ניתן לייצר אותם על ידי חומרי גלם בעלות נמוכה מבלי לוותר על המאפיינים הרצויים שלהם
- ניתן להשתמש בהם להכנת תרכובות בעלות ביצועים גבוהים
- התכלות ביולוגית ושימוש חוזר של המוצרים הסופיים
- ניתן לפתח מוצרים באמצעות פסולת תעשייתית
- ניתן להשתמש בהם עבור יישומים רחבים יותר.
ההגדרות של תערובת פולימר וחומרים מרוכבים סותרות למדי, אם כי לעתים קרובות משתמשים בהן יחד. עם זאת, על פי ספרות זמינה, ההבדל העיקרי בין תערובת פולימר למרוכב הוא שתערובת הפולימרים מורכבת על ידי ערבוב של שני פולימרים או יותר כדי לקבל שלב אחד, בעוד שהקומפוזיט מורכב משילוב של שני אלמנטים או יותר וכתוצאה מכך מערכת רב-שלבית, מרובת רכיבים, שבה כל אלמנט משקף את הזהויות והמאפיינים הייחודיים שלו. פרטים נוספים על תערובות פולימרים וחומרים מרוכבים יידונו במאמר זה.
מה זה תערובת פולימר?
תערובת פולימר היא שילוב של שני פולימרים או יותר, המעורבבים פיזית כדי לקבל פאזה אחת.כלומר, במקום לקבל את המאפיינים של כל פולימר בנפרד, קבוצה אחת של מאפיינים מתקבלת על ידי מיזוג של כמה פולימרים. לכן, ייתכן שכל פולימר לא יראה את התכונה הרצויה שלו. תערובות מתקבלות בדרך כלל במצב מותך או בהמסה בממיסים. תערובות פולימרים יכולות להיות בצורות שונות כגון שלב אחד מתערבב, פאזה מופרדת מתערבת, סגסוגות, רשת פולימר תואמת, לא תואמת, חודרת וחצי-חדירה. תערובות פולימרים מסווגות בעיקר כתערובות פולימרים תואמות ולא תואמות. תערובות פולימרים תואמות הן תערובות מתערבבות, שבהן אין פאזות נפרדות, אלא פאזה אחת. תערובות מסוג זה מספקות תכונות מכניות מעולות. תערובות פולימרים לא תואמות הן התערובות היוצרות שני שלבים נפרדים מוגדרים היטב לאחר הערבוב. לסוגים אלה של תערובות יש בדרך כלל תכונות מכניות גרועות. עם זאת, תערובות לא תואמות נפוצות יותר מתערובות תואמות.
פוליסטירן הוא הומופולימר שהוא תערובת פולימר לערבב
מהו פולימר קומפוזיט?
פולימרים מרוכבים הם התרכובות המורכבות משני יסודות או יותר, שיוצרים לבסוף מערכת רב-פאזית מרובת רכיבים. לכל יסוד זהות משלו והוא שומר על תכונותיו הפיזיקליות והכימיות גם לאחר שילובו בחומר מרוכב. באופן כללי, מורכב מכיל שני מרכיבים; פולימר ולא פולימר. רכיב הפולימר משמש בדרך כלל כמטריקס ואילו רכיב לא פולימרי משמש כחומר המילוי (לדוגמה: סיבים, פתיתים, מתכת, קרמיקה וכו'). עם זאת, במקרים מסוימים, פולימרים משמשים גם כחומרי מילוי. לכן, פולימרים יכולים לשחק את התפקיד כחומר המילוי או המטריצה בחומרים מרוכבים. ניתן להשתמש גם בפולימרים סינתטיים וגם בפולימרים טבעיים לייצור חומרים מרוכבים. ניתן להכין חומרים בעלי תכונות מעולות ליישומים רחבים יותר על ידי שילוב של פולימרים טבעיים וסינתטיים כאחד.גם היום פותחו חומרים מרוכבים רבים בעזרת פולימרים טבעיים שכן הם מספקים יתרונות רבים כמו התכלות ביולוגית, פחות רעילות וזמינות. עץ ועצמות הן שתי דוגמאות טובות לחומרים מרוכבים טבעיים. ההמיצלולוזה והליגנין משמשים כמטריצת הפולימר בעץ, בעוד שסיבי התאית משמשים כחומר המילוי. פיברגלס הוא דוגמה מצוינת לחומר מרוכב מעשה ידי אדם.
זכוכית עם פולימר
מה ההבדל בין תערובת פולימר לקומפוזיט?
הגדרה של תערובת פולימרים וקומפוזיט:
תערובת פולימר: תערובת פולימרים היא שילוב של שני פולימרים או יותר, המעורבבים פיזית לקבלת שלב אחד.
פולימר מרוכב: פולימר מרוכב הוא תרכובת המורכבת משני אלמנטים או יותר וכתוצאה מכך מערכת רב-פאזית, מרובת רכיבים
מאפיינים של תערובת פולימרים וקומפוזיט:
הרכב כללי:
תערובת פולימר: תערובות פולימרים מורכבות משני פולימרים או יותר
פולימר מרוכב: פולימרים מרוכבים מורכבים מרכיב פולימרי ורכיב לא פולימרי
Bonding Nature:
תערובת פולימר: תערובות פולימרים בדרך כלל אינן יוצרות קשרים כימיים חזקים בין פולימרים.
פולימר מרוכב: לפולימרים מרוכבים יש קשרים כימיים ופיזיקליים בין פולימר ללא פולימר.
