Hauptbestandteile des Basaltfaser-Infiltrats

1. Haftvermittler

Haftvermittler sind wichtige Behandlungsmittel mit guter Beständigkeit und Alterungsbeständigkeit, die hauptsächlich als Hilfsmittel für Polymerverbundwerkstoffe eingesetzt werden. Sie lassen sich anhand ihrer chemischen Struktur und Zusammensetzung in vier Hauptkategorien einteilen: organische Komplexe, Silane, Titanate und Aluminiumsäureverbindungen. Die Entwicklung neuer, hocheffizienter Haftvermittler zählt zu den wichtigsten Forschungsgebieten im Bereich der Polymerchemie. Glasfaser Im Bereich der Infiltrationsmittel spielen Fremdhaftmittel neben der Verbindung organischer und anorganischer Grenzflächen auch eine Rolle bei der Bildung von Filmbindungen. Einige Haftmittel weisen zudem eine schmierende und antistatische Wirkung auf. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Haftmittel, die Materialgrenzflächen optimieren und die Haftfestigkeit erhöhen. Forscher untersuchen verschiedene chemische Strategien und neue Materialdesigns, um die Grenzflächenkompatibilität, -affinität und -haftfestigkeit zu verbessern und so eine bessere Grenzflächenhaftung zu erzielen. Derzeit werden am häufigsten Lithan- und Titanat-Haftmittel eingesetzt. Lithan-Haftmittel wirken über zwei wichtige Mechanismen: Erstens reagieren sie mit den Hydroxylgruppen im anorganischen Material und bilden eine chemische Bindung. Dadurch verbinden sie die organischen und anorganischen Phasen effektiv und verbessern die Adhäsion und Affinität der Grenzfläche. Zweitens interagieren Lithan-Haftmittel mit den langen Molekülketten im organischen Material, wodurch die Kompatibilität und Bindung zwischen Polymer und anorganischem Füllstoff erhöht und die Materialeigenschaften verbessert werden. Bei der Reaktion des Titanat-Haftvermittlers mit freien Protonen (H+) an der Grenzfläche anorganischer Substanzen bildet sich eine organische Monoschicht. Diese organische Monomerschicht kann eine Deckschicht auf der Füllstoffoberfläche bilden und mit dem Polymer interagieren, wodurch die Haftung und Bindung zwischen Polymer und Füllstoff verbessert wird. Die Zugabe von Titanat-Haftvermittlern zu Polymeren kann die Schlagzähigkeit des Materials deutlich erhöhen. Darüber hinaus können Füllstoffe in Mengen von 50 % oder mehr ohne Phasentrennung zugesetzt werden, was die Homogenität und Stabilität des Materials erhält.

2. Schmierstoffe und Antistatika

International werden bei der Formulierung von Infiltrationsmitteln häufig Gleitmittel und Antistatika kombiniert. Gleitmittel sind meist langkettige aliphatische Imidazoline oder Säuren mit Doppelbindungen sowie langkettige Alkohole und Monohydroxyester. Sie dienen hauptsächlich dazu, die Viskosität der Infiltrationslösung zu regulieren, ihre Oberflächenspannung zu reduzieren und so eine gleichmäßige Verteilung auf der Oberfläche des behandelten Materials zu gewährleisten, wodurch die Infiltrationswirkung verstärkt wird. Nanogleitmittel sind in den letzten Jahren zu einem wichtigen Forschungsthema geworden. Basalt Fasern weisen nicht nur eine hohe Verschleißfestigkeit auf, sondern reduzieren auch die Reibung. Forscher untersuchen den Einsatz von Nanopartikeln in Schmierstoffen, um die Reibungs- und Verschleißeigenschaften von Materialien zu verbessern. Schmierstoffe lassen sich je nach ihrer Funktion in zwei Typen unterteilen: interne und externe. Interne Schmierstoffe bestehen hauptsächlich aus Polymerverbindungen wie Wachs und Polyolefinen. Diese zeichnen sich durch gute Kompatibilität aus, reduzieren die Kohäsion zwischen den Polymermolekülen und verbessern die Reibungswärmeentwicklung in der Schmelze sowie deren Fließfähigkeit. Dadurch erzielen sie bessere Ergebnisse bei Extrusion, Spritzgießen und anderen Verarbeitungsprozessen. Externe Schmierstoffe bestehen hauptsächlich aus niedermolekularen Verbindungen wie Fettsäureestern und Paraffinwachs. Sie verbessern die Reibung zwischen der Schmelze und der Anlagenoberfläche, reduzieren den Reibungskoeffizienten in den einzelnen Produktionsprozessen und spielen eine wichtige Rolle beim Mischen, Kalandrieren, Formen von Zucker und anderen Formgebungsverfahren. Antistatika lassen sich in anorganische und organische Mittel unterteilen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, auf dem Infiltrationsfilm einen leitfähigen Pfad zu bilden und so die durch die Fasern während der Herstellung und Anwendung entstehende statische Ladung abzuleiten. Die Zugabe von Nanofüllstoffen (z. B. Kohlenstoffnanoröhren, Graphen usw.) zur Polymermatrix kann die Leitfähigkeit und die antistatischen Eigenschaften des Materials deutlich verbessern. In den letzten Jahren haben sich Forscher intensiv mit der Wechselwirkung zwischen verschiedenen Nanofüllstoffen und Polymermatrices auseinandergesetzt, um optimierte antistatische Eigenschaften zu erzielen.

3. Filmbildner

Als wichtigste Komponente des Infiltrationsmittels bestimmt das Filmbildungsmittel die Verarbeitungs- und Produktleistung. BasaltfaserIm Herstellungsprozess von Basaltfasern bildet ein Filmbildner eine gleichmäßige und dichte Beschichtung auf der Faseroberfläche. Dies verbessert die Haftung zwischen Faser und Substratmaterial, erhöht die Haftkraft und steigert somit die Festigkeit und Haltbarkeit der Basaltfasern. Gleichzeitig wird das Ausfransen der Fasern verhindert und deren Integrität gewährleistet. Darüber hinaus verleiht der Filmbildner den Basaltfasern spezifische Eigenschaften wie Glanz, Weichheit und Glätte. Nanomaterialien finden in der Forschung zu Filmbildnern breite Anwendung. Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von Nanopartikeln die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Filmbildnern verbessert, beispielsweise die Abriebfestigkeit, die Witterungsbeständigkeit und die optischen Eigenschaften.

4. pH-Modifikatoren

Der pH-Regler kann den Säure- und Basengehalt des Infiltrats anpassen, um es besser für die Wechselwirkung mit dem Infiltrat geeignet zu machen. BasaltfasernDurch die Anpassung des pH-Werts des Infiltrationsmittels lassen sich die Ladungseigenschaften der Faseroberfläche verändern, um die Wechselwirkungskraft zwischen Infiltrationsmittel und Faser zu verstärken und somit die Infiltrationsleistung der Faser zu verbessern. Es wird angenommen, dass pH-Modulatoren auf Nanomaterialbasis eine höhere Modulationsgenauigkeit und -effizienz ermöglichen. Darüber hinaus werden pH-Regulatoren für verschiedene Fasertypen und Verarbeitungsbedingungen untersucht, um eine bessere Benetzung und Verarbeitungsleistung der Fasern zu erzielen.

5. Sonstige Komponenten

Imprägniermittel enthalten außerdem Biozide, Emulgatoren, Entschäumer usw., die hauptsächlich dazu dienen, Mikroorganismen abzutöten, die Kompatibilität und Stabilität der Komponenten zu regulieren und die Entstehung und Ansammlung von Oberflächenschaum zu verhindern.