Dàimh eadar Structar agus Feartan Poileimeirean
Is e macramholacilean a th’ ann am poileamairean air an dèanamh suas de dh’aonadan beaga ath-aithriseach, ris an canar monomers. Lorgar mòran sheòrsaichean eadar-dhealaichte de phoileamairean ann an nàdar agus faodar an co-chur gu saorga cuideachd. Am measg eisimpleirean de phoileamairean nàdarra tha pròtainean, DNA, agus ceallalòs, agus am measg phoileamairean co-churthach tha polyethylene, polystyrene, nylon, agus polypropylene. Coltach ri moileciuil mhòr sam bith, tha buaidh mhòr aig structar poileamair air na feartan fiosaigeach agus ceimigeach aige. Tha an t-artaigil seo a’ beachdachadh air mar as urrainnear an dàimh eadar structar agus feartan poileamairean a mhìneachadh agus a chleachdadh.
Structar Poileimear
Faodar poileamairean a sheòrsachadh ann an diofar roinnean stèidhichte air an structar agus na pàirtean aca. Faodar an structar aca fhaicinn bho ghrunn thaobhan:
1. Bun-structar: Tha seo a’ gabhail a-steach sreath nam monomers ann an slabhraidh polaimeir. Faodaidh an slabhraidh seo a bhith homopolymeric (air a chruthachadh bhon aon monomer) no copolymeric (air a chruthachadh bho dhà no barrachd monomers eadar-dhealaichte).
2. Structar Àrd-sgoile agus Treasach: Tha seo a’ gabhail a-steach cumadh agus treòrachadh slabhraidhean nam polaimeir ann an àite 3D. Tha structaran àrd-sgoile agus treasasach glè chudromach ann a bhith a’ dearbhadh feartan fiosaigeach leithid dùmhlachd, criostalachd, agus ductileachd a’ pholaimeir.
3. Meuranachadh agus ceangal-tarsainn: Faodaidh slabhraidhean meuranach no ceangailte-tarsainn a bhith aig poileamairean, a bheir buaidh air neart agus sùbailteachd. Mar as trice bidh puingean leaghaidh nas ìsle agus feartan meacanaigeach nas buige aig poileamairean meuranach na poileamairean le glè bheag de mheuran no gun mheuran idir.
4. Tactachd: Seo an cunbhalachd geoimeatrach air feadh slabhraidh a’ phoilimeir. Faodaidh poileamairean a bhith isotactach (tha na h-ionadan uile air an aon taobh den phrìomh shlabhraidh), siondiotactach (tha na h-ionadan air an rèiteachadh ann an dòigh cunbhalach mu seach air feadh na slabhraidh), no atactach (tha na h-ionadan air an rèiteachadh air thuaiream).
Feartan nam Poileamairean
Ciamar a chruthaicheas structar phoileimearan buaidhean sònraichte air na feartan aca? Seo cuid de fheartan phoileimearan a tha fo bhuaidh mhòr an structair aca:
1. Neart Teanntachd agus Leaisteachas: Tha neart teanntachd nas àirde aig poileamairean ceangailte-tarsainn leis gu bheil na ceanglaichean-tarsainn a’ cur casg air slabhraidhean nam poileamairean bho bhith a’ sgaoileadh nuair a thèid an tarraing. Tha feartan leaisteach poileamairean coltach ri rubair cuideachd ceangailte gu dlùth ris na ceanglaichean-tarsainn, a dh’ fhaodas tilleadh chun an cumadh tùsail às deidh dhaibh a bhith fo chuideam.
2. Cruas agus Seasmhachd Teòthachd: Tha structar nas dùmhaile aig poileamairean criostalach agus mar as trice bidh iad nas cruaidhe na poileamairean neo-chruthach, aig a bheil structar nas neo-riaghailteach. Bidh an cruas seo cuideachd a’ meudachadh an aghaidh teòthachd àrd.
3. Puing Leaghaidh agus Cruaidheachd: Bidh structaran slabhraidh mheurach ann am poileamairean buailteach dùmhlachd pacaidh nan slabhraidhean a lùghdachadh, agus faodaidh seo na puingean leaghaidh aca a lùghdachadh. A thaobh cruaideachd, tha structaran air thuaiream leithid an fheadhainn ann am poileamairean atactach a’ toirt seachad a’ chomas lùth buaidh nas àirde a ghabhail a-steach na structaran cunbhalach.
4. Feartan Optaigeach: Bidh poileamairean criostalach gu math buailteach a bhith caran neo-shoilleir air sgàth gu bheil roinnean òrdail annta a sgapas solas. An coimeas ri sin, faodaidh poileamairean neo-chruthach a bhith gu math follaiseach leis gu bheil an òrdugh air thuaiream anns an structar aca a’ leigeil le solas a dhol troimhe nas fhasa.
5. Treòiteachd agus Bith-mhilleadh: Faodaidh structaran porous no geugach treòiteachd a’ phoilimeir do ghasan no lionntan a mheudachadh. Air an làimh eile, bidh ceangal-croise agus ìre àrd de chriostalachd buailteach bith-mhilleadh a lùghdachadh leis gu bheil iad a’ dèanamh am poileimir nas duilghe do meanbh-fhàs-bheairtean a bhriseadh sìos.
6. Sùbailteachd agus Greamachd: Tha polyethylene (PE) na eisimpleir de phoilimear slabhraidh dhìreach le sùbailteachd àrd. Mar as trice bidh poileimearan le geugachadh no ceangal-tarsainn àrd nas lugha sùbailte ach nas cruaidhe. Aig an aon àm, lorgar greamachd gu tric ann am poileimearan le structaran as urrainn eadar-obrachadh gu math le diofar uachdaran.
Meacanaig agus Teòiridh a’ Cheangail eadar Structar agus Feartan Poileimeir
Faodar feartan meacanaigeach, teirmeach agus optaigeach phoileimearan a ro-innse agus atharrachadh stèidhichte air tuigse air an structar aca. Tha grunn dhòighean-obrach agus teòiridhean a’ mìneachadh mar a bheir structar buaidh air feartan poileimearan.
Teòiridh Slabhraidh Sùbailte
A rèir na teòiridh seo, tha sùbailteachd slabhraidhean polaimeir mar thoradh air rothlachd shaor cheanglaichean a-staigh taobh a-staigh an t-sreath. Bhiodh structar nas sùbailte a’ leantainn gu polaimearan neo-chruthach le feartan leithid sùbailteachd àrd agus puingean leaghaidh ìosal.
Modail Boltzmann
Tha an teòiridh seo a’ mìneachadh mar a tha lùth moileciuil air a sgaoileadh thar diofar ìrean lùtha. Ann an co-theacsa poileimeirean, tha e a’ cuideachadh le bhith a’ mìneachadh mar as urrainn do shlabhraidhean poileimeir criostalan a chruthachadh no fuireach neo-chruthach mar a bhios teòthachd ag atharrachadh.
Teòiridh Lìonra Elastomer
Tha seo a’ buntainn gu sònraichte ri poileamairean teirmeastatach leithid rubair, a dh’ fhaodas tilleadh chun an cumadh tùsail aca às deidh dhaibh a bhith fo chuideam. Tha an lìonra seo air a dhèanamh suas de shlabhraidhean poileamair ceangailte ri chèile, a’ cruthachadh buaidh rubaireach sònraichte a tha riatanach airson cleachdaidhean leithid taidhrichean charbadan.
Teirmeadainimig agus Staitistig Phoileamairean
Tha an dòigh-obrach teirmeadainimigeach a’ mìneachadh a’ chothromachaidh eadar entropy agus enthalpy ann a bhith a’ dearbhadh staid dheireannach poileimear, ge bith a bheil e criostalach no neo-chruthach. Bidh staitistig a’ measadh factaran cothrom agus a’ dearbhadh sgaoileadh faid slabhraidhean poileimear a bheir buaidh air na feartan fiosaigeach aige.
Cleachdadh a’ Cheangail eadar Structar agus Feartan Poileimeirean
Le bhith a’ tuigsinn a’ cheangail eadar structar agus feartan polaimeir, bidh e comasach do luchd-saidheans agus innleadairean stuthan a leasachadh le coileanadh sònraichte airson raon farsaing de thagraidhean, bho phàirtean itealain gu innealan meidigeach gu pacaigeadh bìdh.
1. Stuthan Co-dhèanta: Bithear a’ cleachdadh poileamairean le structaran air an neartachadh le snàithleanan gualain no glainne ann an tagraidhean itealain airson neart àrd le cuideam ìosal.
2. Membranan Taghte: Faodar poileamairean le structaran sònraichte a chleachdadh airson membranan a tha roghnach airson ianan no moileciuilean sònraichte, rud a tha cudromach airson glanadh uisge agus teicneòlasan meidigeach.
3. Poileamairean Giùlain: Le dopadh ceart, faodar structaran poileamair atharrachadh gus dealan a ghiùlan, agus faodar an cleachdadh ann an innealan dealanach sùbailte leithid OLEDan agus bataraidhean poileamair.
4. Pacadh agus Pacaigeadh: Tha structaran polaimeir a bheir seachad sùbailteachd agus follaiseachd àrd riatanach airson pacaigeadh bìdh as urrainn ùrachadh a chumail suas agus beatha sgeilp a leudachadh.
5. Poileamairean Meidigeach is Bith-mhillidh: Bithear a’ cleachdadh poileamairean le structaran a dh’ fhaodas meanbh-fhàs-bheairtean a mhilleadh airson innealan meidigeach a ghabhas implantachadh a dh’ fhaodas lobhadh sa bhodhaig, a’ lughdachadh an fheum air an toirt air falbh le lannsaireachd.
Le bhith a’ sgrùdadh agus a’ tuigsinn a’ cheangail eadar structar agus feartan polaimeir, is urrainn dhuinn stuthan a dhealbhadh nas fheàrr a choinnicheas ri riatanasan teicnigeach a-mhàin ach a tha càirdeil don àrainneachd cuideachd. Tha seo a’ rèiteachadh na slighe airson ùr-ghnàthachadh gun chrìoch ann an saidheans stuthan agus innleadaireachd cheimigeach, le buaidh mhòr air diofar roinnean gnìomhachais agus beatha làitheil.
