Базальт талшығының инфильтрациясының негізгі ингредиенттері

1. Муфта агенті

Байланыстырушы агент - берік және қартаюға төзімді маңызды өңдеуші агент, негізінен полимерлі композиттерге көмекші зат ретінде қолданылады, оны химиялық құрылымы мен құрамына сәйкес төрт негізгі санатқа бөлуге болады: органикалық кешендер, силандар, титанаттар және алюминий қышқылының қосылыстары. Жаңа жоғары тиімді байланыстырушы агентті әзірлеу - зерттеу салаларындағы зерттеу бағыттарының бірі. Шыны талшығы Инфильтрациялық агент саласы. Бөгде байланыстырушы агент органикалық интерфейс пен бейорганикалық интерфейсті байланыстырудан басқа, пленкалық байланыстырушы кластерлік рөл атқарады, кейбір байланыстырушы агенттер майлаушы антистатикалық әсерге де ие. Қазіргі байланыстырушы агенттерді зерттеу материал интерфейстерін оңтайландырып, байланыстың беріктігін арттыра алатын жаңа байланыстырушы агенттерді әзірлеуге бағытталған. Зерттеушілер интерфейстің үйлесімділігін, аффинділігін және байланыс беріктігін жақсарту үшін әртүрлі химиялық стратегиялар мен жаңа материалдық дизайндарды зерттеп, интерфейстің жақсы байланысына қол жеткізуде. Қазіргі уақытта ең кең таралғандары - литан байланыстырушы агенттер және титанат байланыстырушы агенттер. Литан байланыстырушы агенттің екі маңызды механизмі бар: біріншіден, ол бейорганикалық материалдағы гидроксил тобымен әрекеттесіп, химиялық байланыс түзе алады, осылайша органикалық және бейорганикалық фазаларды тиімді түрде біріктіреді және интерфейстің адгезиясын және аффинділігін жақсартады; екіншіден, литан байланыстырушы агент органикалық материалдағы ұзын молекулалық тізбекпен әрекеттесіп, полимер мен бейорганикалық толтырғыш арасындағы үйлесімділік пен байланысты күшейте алады және материалдың өнімділігін жақсарта алады. Титанат байланыстырушы агент бейорганикалық заттардың шекарасында бос протондармен (H+) әрекеттескенде, органикалық мономолекулалық қабат түзіледі. Бұл органикалық мономер қабаты толтырғыш бетінде жабын қабатын түзіп, полимермен әрекеттеседі, осылайша полимер мен толтырғыш арасындағы адгезия мен байланысты арттырады. Полимерлерге титанат байланыстырушы агенттерді қосу материалдың соққы беріктігін айтарлықтай арттыра алады. Сонымен қатар, толтырғыштарды фазалық бөлінусіз 50% немесе одан да көп мөлшерде қосуға болады, бұл материалдың біртектілігі мен тұрақтылығын сақтайды.

2. Майлағыштар және антистатикалық агенттер

Халықаралық деңгейде инфильтратты дайындауда майлағыштар мен антистатикалық агенттер көбінесе бір-біріне біріктіріледі. Майлағыштар негізінен ұзын тізбекті алифатты имидазолин немесе қос байланысы бар қышқыл және ұзын тізбекті спирттер моногидрокси эфирлері болып табылады, олар негізінен инфильтратты ерітіндінің тұтқырлығын реттеу, оның беттік керілуін азайту, осылайша ол өңделген материалдың бетінде біркелкі таралуы, инфильтрация рөлін күшейту үшін қолданылады. Наномайлағыштар соңғы жылдары зерттеу тақырыбы болып табылады және жабындымен қапталған. Базальт талшықтар тек тозуға қарсы жоғары өнімділікке ғана емес, сонымен қатар үйкелісті азайту әсеріне де ие. Зерттеушілер материалдардың үйкеліс және тозу қасиеттерін жақсарту үшін майлағыш материалдарда нанобөлшектерді қолдануды зерттеп жатыр. Олардың рөліне байланысты майлағыштарды екі түрге бөлуге болады: ішкі және сыртқы. Ішкі майлағыштардың құрамдас бөліктері негізінен балауыз, полиолефиндер және т.б. сияқты полимер қосылыстары болып табылады, олар жақсы үйлесімділікке ие, полимер молекулалары арасындағы үйлесімділікті азайта алады және балқыма мен балқыма сұйықтығындағы үйкеліс жылуының пайда болу құбылысын жақсартады, бұл оның экструзияда, инжекциялық қалыптауда және басқа да өңдеулерде жақсы әсер етуіне мүмкіндік береді. Сыртқы майлағыштың құрамы негізінен май қышқылдарының эфирлері, парафин балауызы және т.б. сияқты төмен молекулалық қосылыстардан тұрады, олар балқыма мен жабдық беті арасындағы үйкелісті тиімді түрде жақсарта алады, әрбір өндіріс процесінің үйкеліс коэффициентін төмендетеді, араластыру, каландрлау, қантты қалыптау және басқа да қалыптау процестерінде маңызды рөл атқарады. Антистатикалық агенттерді екі санатқа бөлуге болады: бейорганикалық және органикалық, және олардың негізгі рөлі инфильтрациялық пленкада өткізгіш жол қалыптастыру, процесті өндіру және пайдалану кезінде талшықпен пайда болатын статикалық зарядты босату. Полимер матрицасына нанотолтырғыштарды (мысалы, көміртекті нанотүтікшелер, графен және т.б.) қосу материалдың өткізгіштігін және антистатикалық қасиеттерін айтарлықтай жақсарта алады. Соңғы жылдары зерттеушілер жақсы антистатикалық қасиеттерге қол жеткізу үшін әртүрлі нанотолтырғыштар мен полимер матрицаларының өзара әрекеттесуін зерттеуге арналды.

3. Пленка түзуші агент

Инфильтрациялық агенттің ең маңызды компоненті ретінде пленка түзуші агент өңдеу өнімділігі мен өнім өнімділігін анықтайды базальт талшығыБазальт талшығын өндіру процесінде қабықша түзетін агент талшықтың бетінде біркелкі және тығыз жабын түзе алады, талшық пен субстрат материалы арасындағы интерфейстің үйлесімділігін айтарлықтай жақсартады, интерфейстік байланыс күшін жақсартады, осылайша базальт талшықтарының беріктігі мен төзімділігін арттырады, сонымен қатар талшықтың ұшып бара жатқан жібек сынуының алдын алады, талшықтың тұтастығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қабықша түзетін агент базальт талшықтарына жылтырлық, жұмсақтық, тегістік және басқа да ерекше қасиеттер мен сыртқы көрініс бере алады. Наноматериалдар қабықша түзетін агенттерді зерттеуде де кеңінен қолданылды. Нанобөлшектерді қосу қабықша түзетін агенттердің физика-химиялық қасиеттерін, мысалы, абразияға төзімділікті, ауа райына төзімділікті және оптикалық қасиеттерді жақсарта алатыны көрсетілген.

4.pH модификаторлары

рН реттегіші инфильтранттың қышқылдығы мен сілтілігін реттей алады, бұл оны өзара әрекеттесуге қолайлы етеді базальт талшықтарыИнфильтранттың рН мәнін реттеу арқылы талшық бетінің заряд сипаттамаларын инфильтрант пен талшық арасындағы өзара әрекеттесу күшін арттыру үшін өзгертуге болады, осылайша талшықтың инфильтрация өнімділігін жақсартады. Наноматериалдарға негізделген рН модуляторлары модуляцияның дәлдігі мен тиімділігін арттыра алады деген болжам бар. Сонымен қатар, талшықтың ылғалдану әсерлерін және өңдеу өнімділігін жақсарту мақсатында әртүрлі талшық түрлері мен өңдеу жағдайларына арналған рН реттегіштері бойынша зерттеулер жүргізілуде.

5. Басқа компоненттер

Сіңдіргіштердің құрамында биоцидтер, эмульгаторлар, көбіктенбейтіндер және т.б. бар, олар негізінен микроорганизмдерді жою, компоненттердің үйлесімділігі мен тұрақтылығын реттеу, сондай-ақ беткі көбіктің пайда болуы мен жиналуына жол бермеу үшін қолданылады.