Адсорбція полімерів

Адсорбція - це адгезія іонів або молекул на поверхні іншої фази.Адсорбція може відбуватися шляхом фізичної та хемосорбції.Іони та молекули можуть адсорбуватися на багатьох типах поверхонь, включаючи полімерні поверхні.Полімер — це велика молекула, що складається з повторюваних субодиниць, зв’язаних між собою ковалентними зв’язками.Адсорбція іонів і молекул на полімерних поверхнях відіграє важливу роль у багатьох сферах застосування, включаючи: біомедичні, структурні та покриття.

Покриття імплантатів

Стійкі до протеїну покриття:Адсорбція білка впливає на взаємодію, що відбувається на межі тканини та імплантату.Адсорбція білка може призвести до утворення тромбів, реакції на чужорідне тіло та, зрештою, до деградації пристрою.Щоб усунути ефекти адсорбції білка, імплантати часто покривають полімерним покриттям, щоб зменшити адсорбцію білка.

Показано, що покриття з поліетиленгліколю (PEG) мінімізують адсорбцію білка в організмі.Покриття PEG складається з гідрофільних молекул, які не сприяють адсорбції білка.Білки складаються з гідрофобних молекул і сайтів заряду, які хочуть зв’язуватися з іншими гідрофобними молекулами та місцями протилежного заряду.Завдяки нанесенню тонкого одношарового покриття PEG запобігає адсорбції білка на місці пристрою.Крім того, підвищується стійкість пристрою до адсорбції білків, адгезії фібробластів і бактерій.

Антитромбогенні покриття:Гемосумісність медичного пристрою залежить від заряду поверхні, енергії та топографії.Пристрої, які не є гемосумісними, ризикують утворити тромб, проліферацію та скомпрометувати імунну систему.На апарати наносять полімерні покриття для підвищення їх гемосумісності.Хімічні каскади призводять до утворення фіброзних тромбів.Завдяки використанню гідрофільних полімерних покриттів зменшується адсорбція білка, а також зменшується ймовірність негативної взаємодії з кров’ю.Одним з таких полімерних покриттів, що підвищує гемосумісність, є гепарин.Гепарин — це полімерне покриття, яке взаємодіє з тромбіном, запобігаючи згортанню.Показано, що гепарин пригнічує адгезію тромбоцитів, активацію комплементу та адсорбцію білка.

Структурний

Сучасні полімерні композити:Сучасні полімерні композити використовуються для зміцнення та відновлення старих конструкцій.Ці передові композити можна виготовляти за допомогою багатьох різних методів, включаючи препрег, смолу, інфузію, намотування нитки та пултрузію.Сучасні полімерні композити використовуються в багатьох конструкціях літаків, і найбільший ринок для них – аерокосмічна та оборонна промисловість.

Полімери, армовані волокном:Полімери, армовані волокном (FRP), зазвичай використовуються інженерами-будівельниками у своїх конструкціях.FRP лінійно-пружно реагують на осьову напругу, що робить їх чудовим матеріалом для утримання навантаження.FRP зазвичай складаються з шаруватого шару, причому кожна пластина має односпрямовані волокна, як правило, вуглецеві або скляні, вбудовані в шар легкого полімерного матричного матеріалу.FRP має високу стійкість до впливу навколишнього середовища та високу довговічність.

Політетрафторетилен:політетрафторетилен (PTFE) — це полімер, який використовується в багатьох сферах застосування, включаючи антипригарні покриття, косметичні засоби та мастила.PTFE є гідрофобною молекулою, що складається з вуглецю та фтору.Вуглець-фторні зв’язки роблять PTFE матеріалом із низьким коефіцієнтом тертя, сприятливим для високотемпературних середовищ і стійким до розтріскування під напругою.Ці властивості призводять до того, що PTFE не реагує і використовується в широкому спектрі застосувань.

Адсорбція полімерів у пористих середовищах:Фізична адсорбція та механічне захоплення є двома основними причинами утримання полімеру в пористому середовищі.Низький рівень утримування полімеру в резервуарі має важливе значення для успіху роботи з виробництва полімерів.