De nombreuses industries chimiques modernes appliquent la chimie verte pour protéger l'environnement tout en produisant divers produits chimiques. Les stratégies de la chimie verte consistent principalement à réduire la production de déchets, à réduire l'utilisation de matières premières, à réduire les sources d'énergie non renouvelables, à réduire la demande globale en énergie et à réduire les risques, les dangers et les coûts. L'utilisation de mélanges de polymères et de composites sont deux de ces stratégies utilisées dans les exigences «vertes» de nombreuses industries. Les mélanges de polymères et les composites sont extrêmement utiles pour les raisons suivantes.
Les définitions de mélange de polymères et de composites sont assez contradictoires bien qu'elles soient souvent utilisées ensemble. Cependant, selon la littérature disponible, le La principale différence entre le mélange de polymères et le composite réside dans le fait que le mélange de polymères est constitué par le mélange de deux polymères ou plus pour obtenir une seule phase, tandis que le composite est constitué d'une combinaison de deux ou plusieurs éléments aboutissant à un système multiphase à plusieurs composants., où chaque élément reflète leurs identités et propriétés distinctes. Des détails supplémentaires sur les mélanges de polymères et les composites seront abordés dans cet article..
Un mélange de polymères est une combinaison de deux polymères ou plus, qui sont physiquement mélangés pour obtenir une seule phase. Cela signifie que, plutôt que d’obtenir les propriétés de chaque polymère séparément, un ensemble de propriétés est obtenu en mélangeant quelques polymères. Par conséquent, chaque polymère peut ne pas présenter sa propre propriété souhaitée. Les mélanges sont généralement obtenus à l'état fondu ou par dissolution dans des solvants. Les mélanges de polymères peuvent se présenter sous différentes formes, telles qu'un réseau de polymères miscible en une phase, en phase séparée miscible, des alliages, un réseau de polymères compatibles, incompatibles, interpénétrants et semi-interpénétrés. Les mélanges de polymères sont principalement classés dans les mélanges de polymères compatibles et incompatibles.. Mélanges de polymères compatibles sont des mélanges miscibles, où il n'y a pas de phases séparées, mais une phase. Ces types de mélanges offrent des propriétés mécaniques supérieures. Mélanges de polymères incompatibles sont les mélanges qui forment deux phases distinctes bien définies après le mélange. Ces types de mélanges ont généralement de mauvaises propriétés mécaniques. Cependant, les mélanges incompatibles sont plus courants que les mélanges compatibles.
Le polystyrène est un homopolymère qui est un mélange de polymères miscible
Les composites polymères sont des composés constitués de deux éléments ou plus, qui forment finalement un système multiphase à plusieurs composants. Chaque élément a sa propre identité et conserve ses propriétés physiques et chimiques même après son intégration dans un composite. En général, le composite contient deux composants; polymère et non polymère. Le composant polymère joue généralement le rôle de matrice, tandis que le composant non polymère joue le rôle de charge (ex: fibre, flocon, métal, céramique, etc.). Cependant, dans certains cas, les polymères sont également utilisés comme charges. Par conséquent, les polymères peuvent jouer le rôle de charge ou de matrice dans les composites. Des polymères synthétiques et naturels peuvent être utilisés pour fabriquer des composites. Des matériaux aux propriétés supérieures pour des applications plus larges peuvent être préparés en mélangeant des polymères naturels et synthétiques. Aujourd'hui encore, de nombreux composites ont été développés à l'aide de polymères naturels car ils offrent de nombreux avantages, tels que la biodégradabilité, une toxicité moindre et la disponibilité. Le bois et les os sont deux bons exemples de composites naturels. L'hémicellulose et la lignine jouent le rôle de matrice polymère dans le bois, tandis que les fibres de cellulose jouent le rôle de charge. La fibre de verre est un excellent exemple de composite fabriqué par l'homme.
Verre avec un polymère
Mélange de polymères: Le mélange de polymères est une combinaison de deux polymères ou plus, qui sont physiquement mélangés pour obtenir une seule phase..
Composite polymère: Le composite polymère est un composé de deux éléments ou plus résultant en un système multiphase à plusieurs composants.
Mélange de polymères: Les mélanges de polymères consistent en deux ou plusieurs polymères
Composite polymère: Les composites polymères sont constitués d'un composant polymère et d'un composant non polymère
Mélange de polymères: Les mélanges de polymères ne forment généralement pas de fortes liaisons chimiques entre les polymères.
Composite polymère: Les composites polymères ont des liaisons chimiques et physiques entre polymère et non polymère.
Références:
Kulshreshtha, A. K. (2002). Manuel de mélanges de polymères et composites(Vol. 1). iSmithers Rapra Publishing.
Olatunji, O. (2016). Polymères Naturels. Springer International Publishing: Mentions légales: Springer,.
Sperling, L. H. (2005). Introduction à la science physique des polymères. John Wiley & Sons.
Courtoisie d'image:
“Le verre avec un polymère” de Cjp24 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
“Calage en mousse de polystyrène expansé” Par utilisateur: Acdx - Propre œuvre, (CC-BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons