Basaltkiu infiltratsiooni peamised koostisosad
1. Sideaine
Sideaine on oluline töötlusaine, millel on hea vastupidavus ja vananemiskindlus, mida kasutatakse peamiselt polümeerkomposiitide abiainena. Polümeerkomposiite saab keemilise struktuuri ja koostise järgi jagada nelja põhikategooriasse: orgaanilised kompleksid, silaanid, titanaadid ja alumiiniumhappeühendid. Uute suure efektiivsusega sideainete väljatöötamine on üks uurimissuundi. Klaaskiud Infiltratsiooniagensi väli. Lisaks orgaanilise ja anorgaanilise liidese sidestamisele on võõral sidestusagensil ka kile sidumise klastri roll ning mõnel sidestusagensil on ka määriv antistaatiline toime. Praegused sidestusagensite uuringud keskenduvad uute sidestusagensite väljatöötamisele, mis optimeerivad materjalide liideseid ja suurendavad sideme tugevust. Teadlased uurivad mitmesuguseid keemilisi strateegiaid ja uusi materjalidisainilahendusi, et parandada liidese ühilduvust, afiinsust ja sideme tugevust, et saavutada parem liidese sidumine. Praegu on enimkasutatavad litaani sidestusagensid ja titanaadi sidestusagensid. Litaani sidestusagensil on kaks olulist mehhanismi: esiteks reageerib see anorgaanilise materjali hüdroksüülrühmaga, moodustades keemilise sideme, ühendades seeläbi tõhusalt orgaanilise ja anorgaanilise faasi ning parandades liidese adhesiooni ja afiinsust; teiseks reageerib litaani sidestusagens orgaanilise materjali pika molekulaarahelaga, et parandada polümeeri ja anorgaanilise täiteaine vahelist ühilduvust ja sidet ning parandada materjali toimivust. Kui titanaadi sidestusagens reageerib anorgaaniliste ainete liidesel vabade prootonitega (H+), moodustub orgaaniline monomolekulaarne kiht. See orgaaniline monomeerkiht võib moodustada täiteaine pinnale kattekihi ja suhelda polümeeriga, suurendades seeläbi polümeeri ja täiteaine vahelist adhesiooni ja sidet. Titanaat-sidestusainete lisamine polümeeridele võib materjali löögikindlust oluliselt suurendada. Lisaks saab täiteaineid lisada 50% või rohkem ilma faaside eraldumiseta, mis säilitab materjali homogeensuse ja stabiilsuse.
2. Määrdeained ja antistaatilised ained
Rahvusvaheliselt kombineeritakse infiltratsioonivahendite valmistamisel sageli määrdeaineid ja antistaatilisi aineid üheks. Määrdeained on enamasti pika ahelaga alifaatsed imidasoliinid või kaksiksidemeid sisaldavad happed ja pika ahelaga alkoholide monohüdroksüestrid, mida kasutatakse peamiselt infiltratsioonilahuse viskoossuse reguleerimiseks, selle pindpinevuse vähendamiseks, et see oleks töödeldud materjali pinnal ühtlaselt jaotunud, ja infiltratsiooni rolli suurendamiseks. Nanomäärdeained on viimastel aastatel olnud kuum uurimisteema ja kaetud Basalt Kiud ei ole mitte ainult väga kulumiskindlad, vaid saavutavad ka hõõrdumise vähendamise efekti. Teadlased uurivad nanoosakeste kasutamist määrdeainetes, et parandada materjalide hõõrde- ja kulumisomadusi. Sõltuvalt nende rollist saab määrdeained jagada kahte tüüpi: sisemised ja välised. Sisemiste määrdeainete komponendid on peamiselt polümeerühendid, nagu vaha, polüolefiinid jne, millel on hea ühilduvus, mis võivad vähendada polümeermolekulide vahelist sidusust ning parandada hõõrdesoojuse teket sulas ja sula voolavust, et muuta see paremini toimivaks ekstrusioonil, survevaluvormimisel ja muudel töötlemisprotsessidel. Välise määrdeaine koostis on peamiselt madalmolekulaarsed ühendid, nagu rasvhappe estrid, parafiinvaha jne, mis võivad tõhusalt parandada hõõrdumist sula ja seadme pinna vahel, vähendada iga tootmisprotsessi hõõrdetegurit ning mängida olulist rolli segamisel, kalandreerimisel, suhkru vormimisel ja muudel vormimisprotsessidel. Antistaatilised ained võib jagada kahte kategooriasse: anorgaanilised ja orgaanilised ning nende peamine ülesanne on moodustada juhtiv rada infiltratsioonikilele, vabastades kiudude poolt tootmise ja kasutamise käigus tekitatud staatilise laengu. Nanotäiteainete (nt süsiniknanotorud, grafeen jne) lisamine polümeermaatriksile võib oluliselt parandada materjali juhtivust ja antistaatilisi omadusi. Viimastel aastatel on teadlased pühendunud erinevate nanotäiteainete ja polümeermaatriksite vastastikmõju uurimisele, et saada paremaid antistaatilisi omadusi.
3.Kile moodustav aine
Infiltreeriva aine kõige olulisema komponendina määrab kile moodustav aine töötlemistulemused ja toote toimivuse. basaltkiudBasaltkiudude tootmisprotsessis võib kilet moodustav aine moodustada kiu pinnale ühtlase ja tiheda katte, mis parandab oluliselt kiu ja alusmaterjali vahelise liidese ühilduvust, parandab pindadevahelist nakkejõudu, parandades seeläbi basaltkiudude tugevust ja vastupidavust, aga ka takistades kiu purunemist ja tagades kiu terviklikkuse. Lisaks võib kilet moodustav aine anda basaltkiududele ka selliseid spetsiifilisi omadusi nagu läige, pehmus, siledus ja muud spetsiifilised omadused ja välimus. Nanomaterjale on laialdaselt kasutatud ka kilet moodustavate ainete uuringutes. On näidatud, et nanoosakeste lisamine võib parandada kilet moodustavate ainete füüsikalis-keemilisi omadusi, näiteks suurendades kulumiskindlust, ilmastikukindlust ja optilisi omadusi.
4. pH modifitseerijad
pH-regulaator saab reguleerida infiltraadi happesust ja leeliselisust, et muuta see sobivamaks interaktsiooniks basaltkiudInfiltrandi pH reguleerimise abil saab muuta kiu pinna laenguomadusi, et soodustada infiltrandi ja kiu vahelist interaktsioonijõudu, parandades seeläbi kiu infiltratsioonivõimet. On oletatud, et nanomaterjalidel põhinevad pH-modulaatorid võivad pakkuda suuremat modulatsiooni täpsust ja efektiivsust. Lisaks on uuringuid pH regulaatorite kohta erinevat tüüpi kiu ja töötlemistingimuste puhul, et saavutada parem kiu märgumisefekt ja töötlemisvõime.
5. Muud komponendid
Immutusvahendid sisaldavad ka biotsiide, emulgaatoreid, vahutamisvastaseid aineid jne, mida kasutatakse peamiselt mikroorganismide hävitamiseks, komponentide ühilduvuse ja stabiilsuse reguleerimiseks ning pinnavahu tekkimise ja kogunemise vältimiseks.
