تأثير السيليكا المدخنة على قوة شد الملاط
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للسيليكا المدخنة
السيليكا المدخنة مادة نانوية تتميز ببنية غير متبلورة، ومساحة سطحية نوعية عالية، وقطر جسيمات نانوي، ونشاط سطحي عالٍ، وعزل كهربائي، وثبات حراري، وخمول كيميائي، ونقاء عالٍ. يتراوح حجم جسيماتها الأولية بين 7 و40 نانومتر ، ومساحة سطحها النوعية بين 30 و450 مترًا مربعًا/غرام ، وسطحها غني بمجموعات السيلانول الوظيفية.
بفضل بنيتها الفيزيائية والكيميائية الفريدة، تُشكّل السيليكا المدخنة شبكة ثلاثية الأبعاد في الأنظمة السائلة عبر الروابط الهيدروجينية، مما يُكسبها خصائص التكثيف والانسيابية والتقوية. ونتيجةً لذلك، تُستخدم على نطاق واسع كمادة مضافة وظيفية في المواد اللاصقة والطلاءات والمواد المانعة للتسرب.
تقييم قوة الشد في ملاط راتنج الإيبوكسي
باعتبارها مادة أساسية لملء فواصل البلاط في ديكورات المباني، فإن أداء مادة الترويب يحدد بشكل مباشر متانة الخدمة. تستخدم معظم مواد الترويب التجارية مصفوفة من راتنج الإيبوكسي أو راتنج البولي يوريا. على الرغم من أن هذه الأنظمة تُظهر التصاقًا جيدًا، إلا أن تحسينات في القوة الميكانيكية ومقاومة الترهل لا تزال ضرورية. قامت شركة HIFULL بتقييم قوة الشد لمادة ترويب راتنج الإيبوكسي بإضافة 0% و6% من السيليكا المدخنة إلى النظام لتحديد تأثيرها على الأداء الميكانيكي وتحليل آلية عملها.
النتائج التجريبية: نسبة تحميل السيليكا المدخنة 0% مقابل 6%
استُخدمت في التقييم عينة فارغة خالية من السيليكا المدخنة كمجموعة ضابطة، وعينة تحتوي على 6% من السيليكا المدخنة كمجموعة تجريبية. أُجري اختبار قوة الشد بعد المعالجة في ظل ظروف متطابقة.
بلغت قوة الشد للعينة الخالية من المادة المضافة 2.62 ميجا باسكال، بينما أدت إضافة 6% من السيليكا المدخنة إلى زيادة قوة الشد إلى 12.23 ميجا باسكال، أي بتحسن قدره 367%. تُظهر هذه البيانات أن إضافة السيليكا المدخنة بنسبة مناسبة تُحسّن بشكل ملحوظ خصائص الشد لمونة الإيبوكسي.
ثلاث آليات تقوية في أنظمة راتنجات الإيبوكسي
ينبع تحسين قوة الشد من ثلاث آليات تآزرية:
التعزيز الفيزيائي للشبكة ثلاثية الأبعاد: تشكل مجموعات السيلانول السطحية على السيليكا المدخنة شبكة ثلاثية الأبعاد متصلة عبر الروابط الهيدروجينية داخل مصفوفة الراتنج. تحد هذه الشبكة من حركة سلسلة البوليمر في الظروف الساكنة، مما يزيد من الصلابة وقدرة تحمل الأحمال تحت إجهاد الشد.
تعزيز الترابط البيني: يتميز السيليكا المدخن بنشاط سطحي عالٍ وتوافق مع راتنج الإيبوكسي، مما يؤدي إلى تماسك بيني قوي. تحت تأثير الإجهاد الميكانيكي، تنتقل الأحمال بكفاءة إلى الجسيمات النانوية، مما يحفز تشوهًا لدنًا في المادة المحيطة لامتصاص الطاقة وزيادة القوة الكلية.
التكثيف الميكروي: تعمل جزيئات السيليكا المدخنة النانوية على ملء الفراغات المجهرية بين سلاسل البوليمر، مما يقلل من العيوب الداخلية ونقاط تركيز الإجهاد للحصول على بنية ميكروية أكثر كثافة.
نسب التحميل المثلى وقدرات الإمداد الصناعي
على الرغم من أن إضافة 6% من السيليكا المدخنة حققت تعزيزًا ملحوظًا في هذا الاختبار، إلا أن التقييمات الفنية لشركة HIFULL تشير إلى أن تحميل السيليكا المدخنة لا يتبع اتجاهًا خطيًا . تُظهر قوة الشد علاقة قطع مكافئ مع مستويات الإضافة: عند التركيزات المنخفضة، يُشكل التوزيع المنتظم للجسيمات النانوية شبكة تقوية فعالة؛ أما عند التركيزات العالية، فيؤدي تكتل الجسيمات إلى ظهور فراغات دقيقة، مما يقلل من قوة الشد. لذا، يجب تحديد نسب التحميل المثلى تجريبيًا لكل تركيبة راتنجية على حدة.
تُنتج شركة هوبي هويفو للمواد النانوية المحدودة السيليكا المدخنة المحبة للماء والكارهة للماء بدرجات متعددة، وتحافظ على طاقة إنتاجية سنوية تبلغ 40,000 طن. وتُوفر الشركة حلولاً للمواد الخام اللازمة لتركيبات الملاط والمواد اللاصقة، مع استمرار التطورات في تقنيات تعديل الأسطح والتشتيت التي تُحسّن الأداء في أنظمة مصفوفة الراتنج.
نبذة عن هايفول
منتجاتنا الرئيسية هي السيليكا المدخنة (SiO₂ ) ، وثاني أكسيد التيتانيوم المدخن (TiO₂ )، والألومينا المدخنة (Al₂O₃). نتمتع بخبرة تزيد عن 20 عامًا وطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 20,000 طن. نوفر 23 نوعًا من السيليكا المدخنة المحبة للماء والكارهة للماء. لدينا تسجيل في نظام REACH وتسجيل مسبق في نظامي K-REACH وKKDIK. نحن الجهة الرائدة في وضع معايير ISO 18473-1:2015 و ISO 18473-3:2018 و ISO 23157:2021 . تعرف على المزيد حول Hifull
قراءة متعمقة:
مرحباً بالعملاء
اسمي فان، وأنا مدير أعمال شركة HIFULL، وأعمل في صناعة السيليكا المدخنة منذ أكثر من 10 سنوات. لا تتردد في الاتصال بي. يسعدني أن أقدم لك أفضل الخدمات والمنتجات.
