Material konposatu polimerikoen alorrean, ren aplikazioaaluminio hidroxidoa (ATH)halogenorik gabeko suaren aurkako betegarri eraginkorra funtsezkoa baita. Hala ere, ATH eta erretxina matrizearen arteko bateragarritasun eskasak eta agregatzeko joerak denbora luzez mugatu du haien errendimendu osoa. Nahasketa lehor tradizionalak sakabanatze irregularra eta estres puntu ahulak sortzea eragiten du. Hezea artezteko teknologiaren sarrerak arazo honi irtenbide zientifiko eta eraginkorra ematen dio.
Hezea artezketa ez da partikulen tamaina murrizteko prozesu soil bat, partikulen finketa, gainazalaren aldaketa eta interfazearen aktibazioa aldi berean lortzen dituen elkarlaneko ingeniaritza bat baizik.
Artezketa hezeak maiztasun handiko inpaktu, zizaila eta marruskadura-indarrak aplikatzen dizkio mindari artezketa-aleen bidez (zirkonia adibidez) fase likidoko ingurune batean, non artezteko laguntzak (esaterako, barreiatzaileak) dauden. Indar honek ATH-ren agregatu gogorrak modu eraginkorrean despolimerizatu ditzake eta jatorrizko kristal-partikulak apurtzea eragin dezake.
·Partikulen tamainaren murrizketa: D50 partikulen tamaina egonkortu eta kontrolatu azpimikrako edo are nanometro mailaraino. De Gennes infiltrazio-teoria klasikoaren arabera, partikulen tamaina txikiagoek presio kapilarra murrizten dute (Δ P ∝ γ/r, non γ gainazaleko tentsioa den eta r poroen erradioa den) erretxina urtuz betetako partikulen gainazalean dauden mikro poroak eta akatsak gainditzeko beharrezkoa den mikro infiltrazioa sustatuz.
Artezketa hezearen fase likido-inguruneak erreakzio gune aproposa eskaintzen du "online" gainazala aldatzeko. Artezketa prozesuan zehar edo ondoren, gainazaleko modifikatzaileak (adibidez, silano akoplamendu-agenteak, titanato-akoplatzaileak, gantz-azidoak, etab.) gehi daitezke aldi berean.
·In situ txertatze-erreakzioa: silano-akoplamendu-agenteak (KH-550, KH-560 esaterako) adibide gisa hartuta, haien alkoxi-taldeak silanol bihurtzen dira uraren katalisaren pean, eta gero ATH gainazaleko hidroxilo taldeekin kondentsazio-erreakzioa jasaten dute Si-O-Al lotura kobalente sendoak sortzeko. Bere kate luze organikoak (amino eta epoxi taldeak adibidez) erretxina-matrizerantz hedatzen dira eta erretxinaren ontze-erreakzioan parte har dezakete edo korapilatze fisikoa eratu dezakete.
·Oinarrizko hobekuntza interfazialeko energia: ATH gainazal eraldatua hidrofilotik oleofilora (hidrofoboa) aldatzen da, eta bere gainazaleko energia askea (γ _ s) erretxinaren gainazaleko energia libretik (γ _ l) hurbilago dago. Young-en bustitze-ekuazioaren arabera (γ - sv=γ - sl+γ - lv cos θ), θ ukipen-angeluaren murrizketa eta cos θ-aren igoerak erretxinaren bustitze-gaitasunaren (hedapena) funtsezko hobekuntza adierazten dute partikulen aldera. Interfazial tentsioaren beherakada nabarmena (γ _stl) hezegarritasuna hobetzeko indar termodinamiko zuzena da.
Sakabanatzaileak (esaterako, polielektrolitoak eta polimero-surfaktanteak) artezteko minda hezeetan epe luzerako egonkortasuna mantentzen dute.ATHfase likidoan dauden partikulak aldaratze elektrostatikoko eta oztopo esterikoko mekanismo bikoitz baten bidez. Egoera egonkor honek aurre-sakabanaketarako oinarriak ezartzen ditu ondorengo erretxinekin nahastean.
·Egonkortasun elektrostatikoa (DLVO teoria): Sakabanatzaile ionikoak partikulen gainazalean xurgatzen dira, geruza bikoitza osatuz. Partikulak hurbiltzen direnean, sakabanatu egiten dira aldaratze elektrostatikoa dela eta.
·Oztopo esterikoaren egonkortasuna: polimero-dispertatzaileen kate luzeek adsortzio-geruza bat osatzen dute partikulen gainazalean. Partikulak hurbiltzen direnean, gainjarritako adsortzio-geruzek polimero-kateen entropia konformazionalaren beherakada eta presio osmotikoa handitzea eragiten dute, aldaratze-indar indartsua eraginez.
Aurrez sakabanatutako egitura egonkor hau ATH minda eta erretxinaren nahasketa, lehorketa edo ontze prozesuan ahalik eta gehien atxiki daiteke, erretxina matrizera "transferentzia ezin hobea" lortuz.
Artezketa hezearen teknologiaren bidez prozesatutako ATH-k integrazio sakona lortzen du makrotik mikrora, eta fisikatik kimikara erretxinan, azken finean material konposatuen propietateen hobekuntza integralean islatzen da:
·Dispertsio-uniformitate bikaina: Ekorketa-mikroskopia elektronikoan (SEM), ATH partikulak erretxina-fase jarraituan uniformeki banatuta ikus daitezke nanometro/submikron eskalan, agregakin ikusgarririk gabe.
·Interfaze-lotura sendoagoa: Eraldatutako interfazeak "geruza malgua" edo lotura kimiko eraginkor bat osatzen du, tentsioa modu eraginkorrean transmititzeko eta materialaren erresistentzia mekanikoa (trakzio-erresistentzia, talka-erresistentzia) eta iraunkortasuna nabarmen hobetuz.
·Eraginkortasun egonkorra eta propietate fisikoak: sakabanaketa uniformeak suaren osagaien hesi-efektu sinergiko, eraginkor eta egonkorra bermatzen du, eta betegarrien aglomerazioak eragindako tokiko errendimenduaren degradazioa saihesten da.
·Prozesatzeko erreologia hobetua: partikulen bustidura ona, aglomerazio gutxiago, material konposatuaren urtzearen biskositatea nabarmen murrizten du, betegarri kopurua eta prozesatzeko fluxutasuna handitu dezake.
Hezea artezteko teknologiak sistematikoki gainditzen du infiltrazio eta sakabanaketa arazoaaluminio hidroxidoaerretxina-matrizean birrinketa fisikoaren, aldaketa kimikoaren eta dispertsioaren egonkortzearen efektu sinergiko hirukoitzaren bidez. Interfazialaren energia termodinamikoki murrizten du eta sakabanatuta dagoen indar eragilea eta egonkortasun-mekanismoa ematen ditu zinetikoki, eta horrela betegarriaren eta matrizearen arteko lotura intimo bat lortzen du nanoeskalan. Berrikuntza teknologikoa ez ezik, koloideen eta interfazearen zientzia teoriaren aplikazio sakona ere bada, errendimendu handiko, betegarritasun handiko eta funtzionalizatutako polimerozko material konposatuen hurrengo belaunaldia garatzeko funtsezko bide teknologikoa eskaintzen duena.
