gränsytspolymerisering

Gränsytspolymerisering är en polymerisationsprocess där två inkompatibla vätskor vardera bär en reaktiv monomer och möts vid gränsen mellan vätskorna. Vid gränssnittet uppstår en snabb kemisk reaktion som bildar ett tätt, ofta mycket tunt polymerlager som fäster på ett stöduppbyggnadsmaterial. Tekniken används huvudsakligen för att skapa tunna, semipermeabla skikt i tunna-filmen-kompositmembran (TFC) som används inom separationsteknik såsom vattenrening och avskiljning av joner och molekyler.

Det typiska systemet innebär en vattenfas som innehåller en diamino-komponent och en organisk fas som innehåller en organisk reaktiv förening, exempelvis en acylklorid eller annan kondensationsmediator. Vid gränsen genomgår monomererna en snabb kondensationspolymerisering, ofta bildande polyamider eller liknande nätverk. Den bildade filmen ligger som ett tunt skikt på en porös eller stabiliserande underlagsyta och fungerar som den selektiva ytan i membranet. Filmens tjocklek och täthet styrs av diffusionshastigheter för monomererna till gränsen, monomerkoncentrationer, lösningsmedlens egenskaper, temperatur och reaktionstid.

Användningar och egenskaper: gränsytspolymerisering gör det möjligt att producera mycket tunna, skikt som samtidigt är mekaniskt stabila och kemiskt tåliga. Denna metod är särskilt viktig inom vattenbehandling, där det selektiva skiktet avgör retentionseffektivitet och permeabilitet hos TFC-membran. Utmaningar inkluderar kontrollerad filmhomogenitet, förekomst av defekter och reproducerbarhet vid storskalig produktion.