อ่าน 2 นาที
ความเข้ากันได้
ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ โพลิเมอร์สองชนิดจะ ผสมกัน ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อ พลังงานอิสระของกิบส์ ของส่วนผสม เป็นลบ และ แรงตึงผิว ระหว่างส่วนประกอบเกือบเป็นศูนย์ ส่งผลให้ได้ ผลิตภัณฑ์...
ความเข้ากันได้
ในทางเทอร์โมไดนามิกส์โพลิเมอร์สองชนิดจะผสมกัน ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อพลังงานอิสระของกิบส์ ของส่วนผสม เป็นลบ และแรงตึงผิวระหว่างส่วนประกอบเกือบเป็นศูนย์ ส่งผลให้ได้ ผลิตภัณฑ์ ที่เป็นเนื้อเดียวกันและมีเฟสเดียว ในทางปฏิบัติ โพลิเมอร์ส่วนใหญ่ไม่สามารถผสมกันได้ หมายความว่าเอนโทรปี ของพวกมัน ต่ำมาก และปฏิกิริยาระหว่างพวกมันก็รุนแรง ส่งผลให้ส่วนผสมมักแสดงคุณลักษณะที่อ่อนแอและประสิทธิภาพเชิงกลที่ไม่ดี[ 1 ]
ในเคมีพอลิเมอร์การทำให้เข้ากันได้คือการเติมสาร ลง ในส่วนผสมของพอลิเมอร์ที่ไม่สามารถผสมกันได้ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเสถียร การทำให้ระบบเข้ากันได้จะทำให้โครงสร้างเฟสผสมมีเสถียรภาพและดีขึ้น โดยการสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างพอลิเมอร์สองชนิดที่ไม่สามารถผสมกันได้ก่อนหน้านี้ ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของส่วนผสมเท่านั้น แต่ยังมักให้คุณสมบัติที่ไม่สามารถหาได้จากส่วนประกอบบริสุทธิ์เพียงอย่างเดียวอีกด้วย[ 2 ]
โคพอลิเมอร์แบบบล็อกหรือแบบกราฟต์ใช้เป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้
โคพอลิเมอร์แบบบล็อกหรือแบบกราฟต์มักใช้เป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้ โคพอลิเมอร์ที่ใช้ทำมาจากส่วนประกอบสองส่วนในส่วนผสมที่ไม่เข้ากัน ส่วนต่างๆ ของโคพอลิเมอร์สามารถทำปฏิกิริยากับสองเฟสของส่วนผสมเพื่อให้โครงสร้างเฟสมีความเสถียรมากขึ้น[ 2 ]ความเสถียรที่เพิ่มขึ้นเกิดจากการลดขนาดของอนุภาคที่แยกเฟสในส่วนผสม[ 3 ]การลดขนาดเกิดจากแรงตึงผิวระหว่างเฟสที่ต่ำลง เนื่องจากการสะสมของโคพอลิเมอร์แบบบล็อกที่ส่วนต่อประสานจำนวนมากระหว่างโคพอลิเมอร์ทั้งสองชนิด ซึ่งช่วยให้ส่วนผสมที่ไม่เข้ากันแตกตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็กในเฟสหลอมเหลว ในทางกลับกัน อนุภาคที่แยกเฟสเหล่านี้จะไม่มีแนวโน้มที่จะรวมตัวและเติบโตเนื่องจากแรงตึงผิวระหว่างเฟสต่ำลงมาก ซึ่งทำให้ส่วนผสมของพอลิเมอร์ มีความเสถียรจนกลาย เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้[ 3 ] ตัวอย่างเช่น โคพอลิเมอร์เอทิลีน/โพรพิลีน สามารถทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้ที่ดีสำหรับส่วนผสมของโพลีโพรพิลีน และ โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำในการใช้งานเฉพาะนี้ ลำดับเอทิลีนที่ยาวกว่าจะเป็นที่ต้องการในโคพอลิเมอร์ เนื่องจากโคคริสตัลไลน์ก็มีส่วนสำคัญในกรณีนี้เช่นกัน และลำดับเอทิลีนที่ยาวกว่าจะยังคงรักษาความเป็นผลึกไว้ได้บ้าง[ 4 ]
ความเข้ากันได้แบบปฏิกิริยา
การทำให้เข้ากัน ได้แบบปฏิกิริยา (Reactive compatibilization ) เป็นกระบวนการที่ทำให้ส่วนผสมของพอลิเมอร์ที่ไม่สามารถผสมกันได้เข้ากันได้โดยการสร้างโคพอลิเมอร์ในสถานะสารละลายหรือสถานะหลอมเหลว โคพอลิเมอร์จะเกิดขึ้นเมื่อหมู่ฟังก์ชันที่เหมาะสมในแต่ละองค์ประกอบของส่วนผสมที่ไม่สามารถผสมกันได้ทำปฏิกิริยากันในกระบวนการทำให้เข้ากันได้ ปฏิกิริยาเหล่านี้รวมถึงพันธะไฮโดรเจน พันธะไอออนิก หรือพันธะโควาเลนต์ หมู่ฟังก์ชันที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาเหล่านี้อาจเป็นหมู่ปลายที่มีอยู่แล้วในพอลิเมอร์ผสม (เช่น กรดคาร์บอกซิลิกหรือแอลกอฮอล์ในพอลิเอสเตอร์ หรือ หมู่ เอมีนในไนลอน) อีกแนวทางหนึ่งคือการเพิ่มหมู่ฟังก์ชันลงในสายโซ่ขององค์ประกอบโดยการกราฟต์ หมู่ฟังก์ชันที่เป็นไปได้จำนวนมากทำให้เกิดส่วนผสมของพอลิเมอร์เชิงพาณิชย์หลายประเภท รวมถึงระบบส่วนผสมของพอลิเอไมด์/พอลิอัลคีน[ 5 ] การทำให้เข้ากันได้แบบปฏิกิริยามีข้อดีหลายประการเหนือกว่าการใช้โคพอลิเมอร์แบบบล็อกหรือแบบกราฟต์แบบดั้งเดิมเป็นสารทำให้เข้ากันได้ แตกต่างจากแนวทางหลัง การทำให้เข้ากันได้แบบปฏิกิริยาไม่ขึ้นอยู่กับการแพร่กระจายของโคพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นก่อน โคพอลิเมอร์ก่อตัวขึ้นที่ส่วนต่อประสานของส่วนผสมที่ไม่เข้ากันสองชนิดและไม่จำเป็นต้องกระจายตัว ในวิธีการแบบดั้งเดิม ระบบจะต้องผสมให้เข้ากันดีเมื่อเติมโคพอลิเมอร์ การทำให้เข้ากันได้แบบปฏิกิริยามีประสิทธิภาพมากกว่าการทำให้เข้ากันได้แบบดั้งเดิมมาก เนื่องจากในการทำให้เข้ากันได้แบบปฏิกิริยา หมู่ฟังก์ชันมีอยู่แล้วหรือสามารถต่อเข้ากับส่วนประกอบของส่วนผสมได้ง่าย ในการทำให้เข้ากันได้แบบดั้งเดิม โคพอลิเมอร์จะต้องถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นรายกรณีสำหรับส่วนประกอบที่จะผสมกัน[ 5 ]
การทำให้เข้ากันได้ในการรีไซเคิลขยะพลาสติกผสม
ความท้าทายที่สำคัญในการรีไซเคิลคือการมีเศษพลาสติกผสมอยู่ในกระแสขยะ การศึกษาชี้ให้เห็นว่าขยะพลาสติกเกือบทั้งหมดประกอบด้วยพลาสติก หลายประเภท ไม่ว่าจะมีการคัดแยกอย่างแม่นยำหรือไม่ก็ตาม และมีการปนเปื้อนของพอลิเมอร์ในระดับที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความไม่สม่ำเสมอของ ผลิตภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์ภายในกระแสขยะที่เกี่ยวข้อง[ 6 ]การทำให้เข้ากันได้ช่วยให้เกิดการผสมพอลิเมอร์โดยไม่ต้องแยกขยะพลาสติกซึ่งพบว่ามีประโยชน์ในการเพิ่มอัตราการรีไซเคิล[ 7 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเข้ากันได้
ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ โพลิเมอร์สองชนิดจะ ผสมกัน ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อ พลังงานอิสระของกิบส์ ของส่วนผสม เป็นลบ และ แรงตึงผิว ระหว่างส่วนประกอบเกือบเป็นศูนย์ ส่งผลให้ได้ ผลิตภัณฑ์...
โคพอลิเมอร์แบบบล็อกหรือแบบกราฟต์ใช้เป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้
โคพอลิเมอร์ แบบบล็อกหรือแบบกราฟต์มักใช้เป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้ โคพอลิเมอร์ที่ใช้ทำมาจากส่วนประกอบสองส่วนในส่วนผสมที่ไม่เข้ากัน ส่วนต่างๆ ของโคพอลิเมอร์สามารถทำปฏิกิริยากับสองเฟสของส่วนผสมเพื่อให้โครงสร้างเฟสมีความเสถียรมากขึ้น [ 2 ]...
ความเข้ากันได้แบบปฏิกิริยา
การทำให้เข้ากัน ได้แบบปฏิกิริยา (Reactive compatibilization ) เป็นกระบวนการที่ทำให้ส่วนผสมของพอลิเมอร์ที่ไม่สามารถผสมกันได้เข้ากันได้โดยการสร้างโคพอลิเมอร์ในสถานะสารละลายหรือสถานะหลอมเหลว...
การทำให้เข้ากันได้ในการรีไซเคิลขยะพลาสติกผสม
ความท้าทายที่สำคัญใน การรีไซเคิล คือการมีเศษพลาสติกผสมอยู่ในกระแสขยะ การศึกษาชี้ให้เห็นว่าขยะพลาสติกเกือบทั้งหมดประกอบด้วย พลาสติก หลายประเภท ไม่ว่าจะมีการคัดแยกอย่างแม่นยำหรือไม่ก็ตาม และมีการปนเปื้อนของพอลิเมอร์ในระดับที่แตกต่างกัน...