Преглед студија модификације површине базалтних влакана
Као високоперформансни неоргански влакнасти материјал, базалтна влакна имају одлична механичка својства, Хемијски Отпорност и стабилност на високим температурама довели су до разних примена у грађевинарству, композитним материјалима и заштити животне средине. Међутим, базалтна влакна имају глатке површине и недостају им активне функционалне групе, што резултира лошим својствима међуповршинског везивања са матричним материјалима. Стога, модификација површине базалтних влакана може значајно побољшати њихова својства међуповршинског везивања и унапредити њихову примену у композитима и областима заштите животне средине. У наставку је приказан напредак истраживања неколико главних метода модификације.
- Модификација површине силанског везивног средства
Силанско средство за везивање је често коришћено средство за површинску обраду које побољшава својства међуповршинског везивања између влакана и матричних материјала путем хемијског везивања.
Модификација КХ-550
Студија показује да третирање базалтних влакана раствором силанског средства за везивање KH-550 формира стабилне хемијске везе на површини влакана и побољшава међуповршинско везивање између влакана и асфалта. Разумна концентрација KH-550 је 1,0%, а време третмана је 30 минута. Након модификације, адхезија између базалтних влакана и асфалта је побољшана за 1 степен. Стопа апсорпције уља је повећана за 65,5%, што је значајно побољшало адхезију са асфалтом.
КХ-570 Модификација
KH-570 модификује базалтна влакна како би им огрубео површину и повећао број активних тачака на површини влакана. Код композитног материјала, са повећањем дужине модификованих влакана и количине додатка, механичка својства композитног материјала се значајно побољшавају.
- Модификација сурфактанта
Модификација CTAC-а
Физичко премазивање базалтних влакана катјонским сурфактантним средством цетилтриметиламонијум хлоридом (CTAC) побољшава хидрофилност и дисперзибилност влакана у води. Ова метода модификације има значајан утицај на адхезију микробног филма: чврстоћа микробне адхезије је значајно повећана. Повећање количине микробног везивања олакшава примену у пречишћавању отпадних вода.
- Модификација таложења течне фазе органског гвожђа
Модификација базалтних влакана таложењем органског гвожђа у течној фази може побољшати биоадхезиону способност површине влакана и додатно унапредити њихову примену у области пречишћавања отпадних вода. Ова метода модификације може формирати стабилан премаз оксида гвожђа на површини влакана како би се побољшала њихова адсорпција и разградња загађивача.
- Модификација премаза нано-силицијумом
Наносиликатне честице су равномерно дисперговане у инфилтранту или дисперзији и могу бити модификација премаза од базалтних влакана: између базалтних влакана и епоксидне смоле, наносиликатне честице играју улогу моста, значајно побољшавајући међуповршинску компатибилност између њих. Након модификације, површинска храпавост базалтних влакана се повећава, специфична површина се повећава, а функционалне групе које садрже кисеоник се повећавају. Студија је показала да се употребом носача од базалтних влакана модификованог наносиликатним силикама стварна количина микробног филма по граму монтираних влакана повећава за 21,39%. Ефикасност уклањања загађивача је значајно побољшана.
Закључак и перспективе
Површинска активност, својства међуповршинског везивања и функционалност базалтних влакана значајно су побољшани различитим методама модификације површине. Међу њима:
- Модификација силанског везивног средства је погоднија за побољшање адхезије базалтних влакана са матричним материјалима (нпр. цементом, асфалтом, епоксидном смолом итд.).
- Модификација сурфактанта и модификација органског гвожђа су погодније за област заштите животне средине, посебно за примену микробних носача у третману отпадних вода.
- Модификација нано-силикатним премазом, са предностима побољшања механичких и функционалних својстава, има широк спектар перспектива у области... Композитни материјали и заштита животне средине.
Будућа истраживања могу даље оптимизовати параметре процеса модификације и истражити синергијски ефекат различитих метода модификације како би се задовољиле потребе различитих примена.
