Базальт талшықтарының беттік модификациялық зерттеулеріне шолу
Жоғары өнімді бейорганикалық талшық материалы ретінде базальт талшығының тамаша механикалық қасиеттері, Химиялық төзімділік және жоғары температура тұрақтылығы құрылыс құрылысында, композиттік материалдарда және қоршаған ортаны қорғауда әртүрлі қолданбаларға әкелді. Дегенмен, базальт талшықтары тегіс беттерге ие және белсенді функционалды топтары жоқ, нәтижесінде матрицалық материалдармен фазааралық байланыс қасиеттері нашар. Сондықтан базальт талшықтарының беттік модификациясы олардың фазааралық байланыс қасиеттерін айтарлықтай жақсарта алады және композиттік және қоршаған ортаны қорғау салаларында қолданылуын жақсартады. Төменде бірнеше негізгі өзгерту әдістерінің зерттеу барысы берілген.
- Силанды байланыстыру агентінің бетінің модификациясы
Силанды біріктіру агенті химиялық байланыс арқылы талшықтар мен матрицалық материалдар арасындағы фазааралық байланыс қасиеттерін жақсартатын жиі қолданылатын бетті өңдеу агенті болып табылады.
KH-550 модификациясы
Зерттеу көрсеткендей, базальт талшықтарын силанды байланыстырушы агент KH-550 ерітіндісімен өңдеу талшық бетінде тұрақты химиялық байланыстарды қалыптастырады және талшық пен асфальт арасындағы фазааралық байланысты жақсартады. KH-550 ақылға қонымды концентрациясы 1,0%, өңдеу уақыты 30 минут. Модификациядан кейін базальт талшығы мен асфальт арасындағы адгезия 1 дәрежеге жақсарды. Мұнайды сіңіру жылдамдығы 65,5%-ға артты, бұл асфальтпен адгезияны айтарлықтай күшейтті.
KH-570 Өзгерту
KH-570 базальт талшықтарын олардың бетін кедір-бұдыр ету және талшық бетіндегі белсенді нүктелерді арттыру үшін өзгертеді. Композиттік материалда модификацияланған талшық ұзындығының және қосу мөлшерінің ұлғаюымен композиттік материалдың механикалық қасиеттері айтарлықтай жақсарады.
- Беттік белсенді заттың модификациясы
CTAC модификациясы
Базальт талшықтарын катиондық беттік-белсенді зат цетилтриметиламмоний хлоридімен (КТАК) физикалық жабу талшықтардың судағы гидрофильділігі мен дисперстілігін жақсартады. Бұл модификация әдісі микроб қабықшасының адгезиясына айтарлықтай әсер етеді: микробтық адгезияның беріктігі айтарлықтай артады. Микробтық тіркеменің мөлшерін ұлғайту ағынды суларды тазартуда қолдануды жеңілдетеді.
- Органикалық темір сұйық фазасының тұндыру модификациясы
Базальт талшықтарын темірдің сұйық фазасының органикалық тұндыруымен модификациялау талшық бетінің биоадгезиялық қабілетін жақсартуға және оны ағынды суларды тазарту саласында қолдануды одан әрі жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл түрлендіру әдісі ластаушы заттардың адсорбциясы мен ыдырауын жақсарту үшін талшықтың бетінде тұрақты темір оксидінің жабынын құра алады.
- Нано кремний диоксиді арқылы жабынды модификациялау
Нанокремний бөлшектері инфильтрантта немесе дисперсияда біркелкі дисперсті болып табылады және базальт талшығы жабынының модификациясы болуы мүмкін: базальт талшығы мен эпоксидті шайыр арасында нанокремний бөлшектері көпір рөлін атқарады, бұл екеуінің арасындағы фазалық үйлесімділікті айтарлықтай жақсартады. Модификациядан кейін базальт талшығының бетінің кедір-бұдырлығы артады, меншікті бетінің ауданы ұлғаяды және құрамында оттегі бар функционалдық топтар артады. Зерттеу көрсеткендей, нанокремний-модифицирленген базальт талшықты тасымалдаушыны пайдалану кезінде: монтаждалған талшықтың грамына микробтық пленканың нақты мөлшері 21,39%-ға өсті. Ластаушы заттарды кетіру тиімділігі айтарлықтай жақсарды.
Қорытынды және болжам
Базальт талшықтарының беттік белсенділігі, фазааралық байланыс қасиеттері және функционалдығы әртүрлі бетті модификациялау әдістерімен айтарлықтай жақсарды. Олардың арасында:
- силанды байланыстыру агентінің модификациясы базальт талшықтарының матрицалық материалдармен (мысалы, цемент, асфальт, эпоксидті шайыр және т.б.) адгезиясын жақсарту үшін қолайлы.
- Беттік-белсенді заттың модификациясы және органикалық темір тұндыру модификациясы қоршаған ортаны қорғау саласына, әсіресе ағынды суларды тазартуда микроб тасымалдаушыны қолдану үшін қолайлы.
- Механикалық және функционалдық қасиеттерін жақсартудың артықшылықтары бар нано кремний жабындысының модификациясы Композиттік материалдар және қоршаған ортаны қорғау.
Болашақ зерттеулер модификация процесінің параметрлерін одан әрі оңтайландыруға және әртүрлі қолданбалардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін әртүрлі модификация әдістерінің синергетикалық әсерін зерттей алады.
