Fibra modificata: rafforzamento della struttura molecolare, miglioramento delle prestazioni e potenziale dell'applicazione

1. Principio di preparazione di fibra modificata
La preparazione della fibra modificata si basa principalmente su due strategie: modifica chimica e modifica fisica. La modifica chimica di solito comporta l'introduzione di nuovi gruppi funzionali, segmenti polimerici in superficie o all'interno della fibra o formando una nuova struttura di rete attraverso una reazione di reticolazione, in modo da cambiare la disposizione molecolare originale e la forza di interazione della fibra. Ad esempio, attraverso reazioni chimiche come esterificazione e amidazione, i gruppi idrofobici possono essere introdotti nelle fibre di cellulosa per migliorare la resistenza all'acqua e le proprietà anti-invecchiamento della fibra. La modifica fisica si concentra sull'uso della forza meccanica, dell'energia termica, delle radiazioni e di altri mezzi per cambiare la cristallinità, l'orientamento o la morfologia superficiale della fibra senza cambiare la sua composizione chimica. Ad esempio, attraverso il trattamento di allungamento, la catena molecolare in fibra può essere disposta in modo più stretto e ordinato lungo la direzione assiale, migliorando così la sua forza e il suo modulo.

2. Meccanismo di miglioramento delle prestazioni
La forza e la tenacità della fibra modificata sono significativamente migliorate, principalmente a causa dei seguenti aspetti:
Rinforzo delle catene molecolari: la modifica chimica migliora l'interazione tra le catene molecolari introducendo legami forti o formando una struttura di rete, rendendo la fibra meno probabile che si rompa quando soggetta a forze esterne.
Ottimizzazione della cristallinità: la modifica fisica regola la cristallinità della fibra per formare regioni di cristallo disposte più ordinate all'interno della fibra, che può resistere efficacemente al danno delle forze esterne.
Miglioramento delle proprietà della superficie: che siano modifiche chimiche o fisiche, aiuta a migliorare la morbidezza superficiale e il legame interfacciale della fibra e ridurre il degrado delle prestazioni causato da attrito e usura durante l'uso.
Espansione funzionale: le fibre modificate possono anche introdurre gruppi funzionali specifici in base alle esigenze, come antibatteriche, ritardanti di fiamma, antistatica, ecc., Per ampliare ulteriormente la loro portata dell'applicazione.
3. Campi di applicazione e prospettive
Le fibre modificate hanno un grande potenziale di applicazione in molti campi a causa delle loro eccellenti proprietà fisiche e meccaniche e caratteristiche funzionali diverse:

Industria tessile: i prodotti tessili di abbigliamento e case realizzati con fibre modificate non sono solo più durevoli, ma soddisfano anche requisiti funzionali specifici, come asciugatura rapida, conservazione del calore, antibatterico, ecc.
Materiali da costruzione: l'aggiunta di fibre modificate alle schede di cemento e gesso può migliorare significativamente la resistenza alle crepe, la resistenza e la durata dei materiali, che è particolarmente adatto per gli edifici nelle aree soggette a terremoti.
Produzione automobilistica: i materiali compositi in fibra modificati sono ampiamente utilizzati nella produzione di corpi automobilistici e parti interne a causa del loro peso leggero, alta resistenza e resistenza all'impatto, che aiuta a ridurre il peso del veicolo e migliorare l'efficienza del carburante.
Aerospaziale: in ambienti estremi, i materiali in fibra modificati possono mantenere buone proprietà meccaniche e stabilità, rendendole una scelta ideale per la produzione di aeromobili, satelliti e altre parti strutturali di spaziali.