पॉलिमर संमिश्र सामग्रीच्या क्षेत्रात, च्या अनुप्रयोगॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH)एक कार्यक्षम हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक फिलर महत्त्वपूर्ण आहे. तथापि, खराब सुसंगतता आणि ATH आणि रेजिन मॅट्रिक्स यांच्यात एकत्रित होण्याची प्रवृत्ती त्यांच्या पूर्ण कार्यक्षमतेवर दीर्घकाळ मर्यादा घालत आहे. पारंपारिक कोरडे मिश्रण अनेकदा असमान फैलाव आणि तणाव कमकुवत बिंदू निर्मिती ठरतो. ओले ग्राइंडिंग तंत्रज्ञानाचा परिचय या समस्येवर वैज्ञानिक आणि कार्यक्षम उपाय प्रदान करतो.
ओले ग्राइंडिंग ही कणांचा आकार कमी करण्याची साधी प्रक्रिया नाही, तर एक सहयोगी अभियांत्रिकी आहे जी कण शुद्धीकरण, पृष्ठभाग सुधारणे आणि द्रव माध्यमात एकाच वेळी इंटरफेस सक्रिय करणे प्राप्त करते.
ओले ग्राइंडिंग द्रव-फेज वातावरणात ग्राइंडिंग बीड्स (जसे की झिरकोनिया) द्वारे स्लरीमध्ये उच्च-वारंवारता प्रभाव, कातरणे आणि घर्षण शक्ती लागू करते जेथे ग्राइंडिंग एड्स (जसे की डिस्पर्संट) असतात. हे बल प्रभावीपणे ATH च्या कठीण समुच्चयांचे डिपॉलिमराइज करू शकते आणि मूळ क्रिस्टल कण तुटण्यास कारणीभूत ठरू शकते.
कण आकार कमी करणे: D50 कणांचा आकार सब मायक्रॉन किंवा अगदी नॅनोमीटर पातळीवर स्थिर करा आणि नियंत्रित करा. क्लासिक डी जेनेस घुसखोरी सिद्धांतानुसार, लहान कणांचे आकार केशिका दाब कमी करतात (Δ P ∝ γ/r, जेथे γ पृष्ठभागाचा ताण आहे आणि r ही छिद्र त्रिज्या आहे) राळ वितळलेल्या कणांच्या पृष्ठभागावरील सूक्ष्म छिद्र आणि दोषांवर मात करण्यासाठी आवश्यक आहे, ज्यामुळे सूक्ष्म घुसखोरीला चालना मिळते.
ओले ग्राइंडिंगचे द्रव-टप्प्याचे वातावरण "ऑनलाइन" पृष्ठभागाच्या बदलासाठी एक आदर्श प्रतिक्रिया साइट प्रदान करते. ग्राइंडिंग प्रक्रियेदरम्यान किंवा नंतर, पृष्ठभाग सुधारक (जसे की सिलेन कपलिंग एजंट, टायटेनेट कपलिंग एजंट, फॅटी ऍसिड इ.) एकाच वेळी जोडले जाऊ शकतात.
· सिटू ग्राफ्टिंग रिॲक्शनमध्ये: सिलेन कपलिंग एजंट्स (जसे की KH-550, KH-560) घेतल्यास, त्यांच्या अल्कोक्सी गटांना पाण्याच्या उत्प्रेरकाखाली सिलॅनॉलमध्ये हायड्रोलायझ केले जाते आणि नंतर मजबूत Si-O-Al covalent तयार करण्यासाठी ATH पृष्ठभागावर हायड्रॉक्सिल गटांसह संक्षेपण प्रतिक्रिया होते. त्याची सेंद्रिय लांब साखळी (जसे की एमिनो आणि इपॉक्सी गट) रेझिन मॅट्रिक्सच्या दिशेने वाढतात आणि रेझिनच्या उपचार प्रतिक्रियेत भाग घेऊ शकतात किंवा शारीरिक अडकतात.
इंटरफेसियल एनर्जीमध्ये मूलभूत सुधारणा: सुधारित ATH पृष्ठभाग हायड्रोफिलिक ते ओलिओफिलिक (हायड्रोफोबिक) मध्ये बदलते आणि त्याची पृष्ठभाग मुक्त ऊर्जा (γ _ s) राळच्या पृष्ठभाग मुक्त ऊर्जा (γ _ l) च्या जवळ आहे. यंगच्या ओले होण्याच्या समीकरणानुसार (γ - sv=γ - sl+γ - lv cos θ), संपर्क कोन θ मधील घट आणि cos θ मधील वाढ हे कणांच्या दिशेने रेझिनच्या ओले करण्याच्या क्षमतेत (पसरत) मूलभूत सुधारणा दर्शवते. इंटरफेसियल टेंशनमध्ये लक्षणीय घट (γ _stl) हे ओलेपणा सुधारण्यासाठी थेट थर्मोडायनामिक प्रेरक शक्ती आहे.
ओल्या ग्राइंडिंग स्लरीमध्ये डिस्पर्संट्स (जसे की पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स आणि पॉलिमर सर्फॅक्टंट्स) दीर्घकालीन फैलाव स्थिरता राखतातATHइलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षण आणि स्टेरिक अडथळा यांच्या दुहेरी यंत्रणेद्वारे द्रव अवस्थेतील कण. ही स्थिर स्थिती रेजिनसह त्यानंतरच्या मिश्रणात पूर्व-विखुरणा साठी पाया घालते.
· इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्थिरता (DLVO सिद्धांत): आयनिक डिस्पर्संट्स कणांच्या पृष्ठभागावर शोषून घेतात, दुहेरी थर तयार करतात. जेव्हा कण जवळ येतात तेव्हा ते इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षणामुळे विखुरतात.
· स्टेरिक अडथळाची स्थिरता: पॉलिमर डिस्पर्संट्सच्या लांब साखळ्या कणांच्या पृष्ठभागावर एक शोषक थर तयार करतात. जेव्हा कण जवळ येतात तेव्हा आच्छादित शोषण स्तरांमुळे पॉलिमर साखळींच्या रचनात्मक एन्ट्रॉपीमध्ये घट होते आणि ऑस्मोटिक दाब वाढतो, परिणामी एक मजबूत तिरस्करणीय शक्ती निर्माण होते.
ही पूर्व-विखुरलेली स्थिर रचना एटीएच स्लरी आणि रेझिनच्या मिश्रण, कोरडे किंवा बरे होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान जास्तीत जास्त राखून ठेवली जाऊ शकते, ज्यामुळे रेझिन मॅट्रिक्समध्ये "परिपूर्ण हस्तांतरण" प्राप्त होते.
ओले ग्राइंडिंग तंत्रज्ञानाद्वारे प्रक्रिया केलेले एटीएच मॅक्रो ते मायक्रो आणि रेजिनमधील भौतिकशास्त्रापासून रसायनशास्त्रापर्यंत सखोल एकीकरण प्राप्त करते, शेवटी संमिश्र भौतिक गुणधर्मांच्या सर्वसमावेशक सुधारणांमध्ये दिसून येते:
उत्कृष्ट फैलाव एकरूपता: स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM) अंतर्गत, ATH कण नॅनोमीटर/सबमायक्रॉन स्केलवर राळ सतत टप्प्यात, दृश्यमान समुच्चय न करता एकसमानपणे वितरीत केले जाऊ शकतात.
· मजबूत इंटरफेस बाँडिंग: सुधारित इंटरफेस एक प्रभावी "लवचिक स्तर" किंवा रासायनिक बंध तयार करतो, ज्यामुळे ताण प्रभावीपणे प्रसारित केला जातो आणि यांत्रिक सामर्थ्य (तन्य, प्रभाव शक्ती) आणि सामग्रीची टिकाऊपणा लक्षणीयरीत्या सुधारतो.
· स्थिर ज्वालारोधक कार्यक्षमता आणि भौतिक गुणधर्म: एकसमान फैलाव हे अग्निरोधक घटकांचा समन्वयात्मक, कार्यक्षम आणि स्थिर अडथळा प्रभाव सुनिश्चित करते, तसेच फिलर ग्लोमेरेशनमुळे स्थानिक कार्यक्षमतेत होणारा ऱ्हास टाळतो.
· सुधारित प्रक्रिया रीओलॉजी: चांगले कण ओले करणे, कमी एकत्रित करणे, मिश्रित पदार्थ वितळण्याची स्निग्धता लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते, भरण्याचे प्रमाण आणि प्रक्रिया प्रवाहक्षमता वाढवू शकते.
ओले ग्राइंडिंग तंत्रज्ञान पद्धतशीरपणे घुसखोरी आणि पसरण्याच्या समस्येवर मात करतेॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइडफिजिकल क्रशिंग, केमिकल मॉडिफिकेशन आणि डिस्पर्शन स्टॅबिलायझेशनच्या ट्रिपल सिनरजिस्टिक इफेक्टद्वारे राळ मॅट्रिक्समध्ये. हे इंटरफेसियल एनर्जी थर्मोडायनामिकली कमी करते आणि एक विखुरलेली प्रेरक शक्ती आणि स्थिरता यंत्रणा गतिमानपणे प्रदान करते, ज्यामुळे नॅनोस्केलवर फिलर आणि मॅट्रिक्स दरम्यान एक घनिष्ठ संबंध प्राप्त होतो. हा केवळ तांत्रिक नवकल्पनाच नाही तर कोलॉइड आणि इंटरफेस विज्ञान सिद्धांताचा सखोल अनुप्रयोग देखील आहे, जो उच्च-कार्यक्षमता, उच्च फिलिंग आणि कार्यशील पॉलिमर संमिश्र सामग्रीच्या पुढील पिढीच्या विकासासाठी एक प्रमुख तांत्रिक मार्ग प्रदान करतो.
