研磨是严格必需的，以逆转改性蛭石纳米管（VHNTs）在干燥过程中发生的硬团聚。当这些材料干燥时，表面能效应会导致单个纳米管熔化成紧密的团块，而标准混合无法将其分离。研磨作为一种物理分散处理，可以打破这些团块，恢复材料基本的管状形状和纳米级性能。
由于高表面能，干燥过程固有地导致 VHNTs 熔化成硬质聚集体。研磨是“重新打开”这些聚集体所需的关键机械步骤，确保它们能够以纳米尺度分散，从而提供有效的阻燃和物理增强。
团聚的物理学
干燥的后果
当改性 VHNTs 经历干燥时，它们会受到显著的表面能效应。
随着水分蒸发，强大的吸引力将单个颗粒拉到一起。
形成硬质聚集体
这个过程不会产生松散的粉末堆；它会形成硬质团聚体。
这些是紧密结合的颗粒团块，难以分离。如果没有干预，这些团块将充当大的、不规则的缺陷，而不是高性能纳米材料。
恢复材料完整性
重新打开微观结构
研磨的主要目的是机械地重新打开聚集的颗粒。
这种物理力克服了将团块结合在一起的表面能。它将材料分离回其基本单元。
恢复管状形态
VHNTs 的功能依赖于特定的形状：微观管状。
研磨恢复了这种微观管状形态，而当颗粒聚集在一起时，这种形态会丢失。这种恢复使得材料能够在化学层面按预期工作。
恢复高长径比
性能在很大程度上取决于纳米管的高长径比（长度与宽度的关系）。
团聚会破坏这个比例，有效地形成球体或块状物。研磨确保颗粒恢复到其细长的、高长径比的状态。
对最终应用的影响
实现均匀分散
为了使 VHNTs 发挥作用，它们必须实现纳米级均匀分散。
如果材料保持团块状，它就无法均匀地分散在基体中。研磨使粉末在添加到液体体系时能够均匀分布。
在 UPR 基体中的性能
参考资料特别强调了将 VHNTs 添加到不饱和聚酯树脂（UPR）基体中时此步骤的重要性。
只有完全分散的研磨颗粒才能与树脂正确地整合。
最大化屏蔽和增强
两个特定属性依赖于此过程：阻燃屏蔽和物理增强。
团聚的颗粒无法提供有效的防火屏障，也无法增强材料的结构完整性。
理解权衡
跳过研磨的风险
为了节省加工时间而跳过研磨可能会很诱人，但这会使 VHNTs 的改性变得毫无用处。
未研磨的干燥 VHNTs 将基本上充当基体中的低质量污染物，而不是高性能添加剂。
对加工的敏感性
虽然研磨是必要的，但它必须被描述为细致的加工。
目标是分离纳米管，而不是粉碎或破坏管状结构本身。该过程需要足够的力来打破团聚体，但又足够温和以保持纳米管的几何形状。
为您的目标做出正确的选择
为了最大化改性 VHNTs 的价值，您必须确保您的加工流程优先考虑颗粒的机械重开。
- 如果您的主要关注点是阻燃性：您必须研磨材料，以确保在整个 UPR 基体中形成均匀的“屏蔽效应”，而不会因团聚引起间隙。
- 如果您的主要关注点是物理增强：您必须研磨材料以恢复高长径比，这在树脂中充当结构“钢筋”。
适当的研磨是原始化学潜力和高性能工程现实之间的桥梁。
摘要表：
| 特征 | 干燥的影响（团聚） | 研磨的影响（恢复） |
|---|---|---|
| 颗粒状态 | 硬质、熔融的聚集体 | 单个、分散的纳米管 |
| 形态 | 不规则的块状/球状 | 高长径比管状结构 |
| 分散 | 差，宏观缺陷 | 均匀的、纳米尺度的分散 |
| 材料效益 | 增强和屏蔽效果降低 | 优化的阻燃性和强度 |
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参考文献
- Yanli Dou, Weiguo Yao. Flame-Retardant and Transparent Unsaturated Polyester Based on P/N Liquid Flame Retardants and Modified Halloysite Nanotubes. DOI: 10.3390/ma17030761
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
