Преглед на студиите за површинска модификација на базалтни влакна

Како високо-перформансен неоргански влакнест материјал, одличните механички својства на базалтните влакна, Хемиски Отпорноста и стабилноста на високи температури доведоа до различни примени во градежништвото, композитните материјали и заштитата на животната средина. Сепак, базалтните влакна имаат мазни површини и немаат активни функционални групи, што резултира со слаби својства на меѓуфазно врзување со матричните материјали. Затоа, површинската модификација на базалтните влакна може значително да ги подобри нивните својства на меѓуфазно врзување и да ја подобри нивната примена во композитите и областите на заштита на животната средина. Следново е наведен напредокот во истражувањето на неколку главни методи на модификација.

1. Модификација на површината на силанскиот сврзувачки агенс

Силанското средство за спојување е најчесто користено средство за површинска обработка кое ги подобрува својствата на меѓуфазно врзување помеѓу влакната и матричните материјали преку хемиско врзување.

Модификација на KH-550

Студијата покажува дека третирањето на базалтните влакна со раствор од силански сврзувачки агенс KH-550 формира стабилни хемиски врски на површината на влакното и го подобрува меѓуфазното поврзување помеѓу влакното и асфалтот. Разумната концентрација на KH-550 е 1,0%, а времето на третман е 30 минути. По модификацијата, адхезијата помеѓу базалтните влакна и асфалтот е подобрена за 1 степен. Стапката на апсорпција на масло се зголеми за 65,5%, што значително ја подобри адхезијата со асфалтот.

KH-570 Модификација

KH-570 ги модифицира базалтните влакна за да ја направи нивната површина груба и да ги зголеми активните точки на површината на влакното. Кај композитниот материјал, со зголемување на модифицираната должина на влакното и количината на додавање, механичките својства на композитниот материјал се значително подобрени.

2. Модификација на сурфактант

Модификација на CTAC

Физичкото премачкување на базалтните влакна со катјонскиот површински активен активен агенс цетилтриметиламониум хлорид (CTAC) ја подобрува хидрофилноста и дисперзибилноста на влакната во вода. Овој метод на модификација има значаен ефект врз адхезијата на микробниот филм: јачината на микробната адхезија е значително зголемена. Зголемувањето на количината на микробно приврзување ја олеснува примената во третманот на отпадни води.

3. Модификација на таложење на органско железо во течна фаза

Модификацијата на базалтните влакна со таложење во течна фаза на органско железо може да ја подобри биоадхезиската способност на површината на влакното и дополнително да ја подобри неговата примена во областа на третманот на отпадни води. Овој метод на модификација може да формира стабилен слој од железен оксид на површината на влакното за да се подобри неговата адсорпција и разградување на загадувачите.

4. Модификација на облогата со нано-силика

Наносилициумските честички се рамномерно дисперзирани во инфилтратот или дисперзијата и можат да бидат модификација на премазот од базалтни влакна: помеѓу базалтните влакна и епоксидната смола, наносилициумските честички играат улога на мост, значително подобрувајќи ја меѓуфазната компатибилност помеѓу двете. По модификацијата, грубоста на површината на базалтните влакна се зголемува, специфичната површина се зголемува и функционалните групи што содржат кислород се зголемуваат. Студијата покажа дека со употреба на носач на базалтни влакна модифициран со наносилициум: вистинската количина на микробен филм на грам монтирани влакна се зголемила за 21,39%. Ефикасноста на отстранување на загадувачите е значително подобрена.

Заклучок и перспектива

Површинската активност, својствата на меѓуфазно врзување и функционалноста на базалтните влакна беа значително подобрени со различни методи на модификација на површината. Меѓу нив:

1. Модификацијата со силански сврзувачки агенс е посоодветна за подобрување на адхезијата на базалтните влакна со матрични материјали (на пр. цемент, асфалт, епоксидна смола итн.).
2. Модификацијата на површински активни супстанции и модификацијата на таложење на органско железо се посоодветни за областа на заштитата на животната средина, особено за примена на микробни носачи во третманот на отпадни води.
3. Модификацијата на нано-силикатно обложување, со предностите на подобрување на механичките и функционалните својства, има широк спектар на перспективи во областа на Композитни материјали и заштита на животната средина.

Идните истражувања можат дополнително да ги оптимизираат параметрите на процесот на модификација и да го истражат синергистичкиот ефект на различните методи на модификација за да ги задоволат потребите на различните апликации.