纳米SiO2填充聚合物悬浮液动态流变行为的研究

摘要

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法合成直径约50nm的二氧化硅(SiO2)粒子，通过两相模型对二氧化硅/聚苯乙烯(SiO2/PS)悬浮体系动态粘弹行为进行拟合，讨论温度与粒子体积分数（φ）的影响。研究发现，应变放大因子Af和“粒子相”特征模量Rf(")(φ)均随φ增加而增大;Af几乎无温度依赖性，Rf(")(φ)随温度升高而降低。该现象归因于温度升高加速了由扩散控制的SiO2团聚过程，导致纳米粒子比表面积减小，抑制了粒子网络的形成。研究表明，两相模型可很好地应用于SiO2/PS悬浮体系的动态流变行为。进一步选取极性聚乙烯醇(PVA)作为基体，研究SiO2/PVA悬浮体系流变性质，借助形貌表征及热分析等手段，揭示了界面相互作用与材料性能间的关系。SiO2加入使PVA溶液粘度、模量均增大，粒子表面吸附大分子链桥接团聚体而形成的网络结构使悬浮体系动态流变行为的频率依赖性逐渐减弱，但SiO2不影响基体的短时（高频）驰豫行为。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 粒子悬浮液的制备及其应用概述

1．2．1 粒子悬浮液的制备

1．2．2 粒子悬浮液的应用

1．3 粒子悬浮液的流变行为

1．3．1 悬浮液的流变行为

1．3．2 纳米粒子悬浮液的粘弹性

1．3．3 两相模型

1．4 课题的提出

1．5 研究内容

第二章 SiO2／PS悬浮液的流变行为

2．1 实验部分

2．1．1 原料

2．1．2 纳米SiO2的合成

2．1．3 SiO2／PS悬浮液及膜制备

2．1．4 凝胶色谱(GPC)

2．1．5 粒径分析(DLS)

2．1．6 红外测试(FTIR)

2．1．7 流变测试(AR-G2)

2．1．8 扫描电镜(SEM)

2．1．9 示差扫描量热法(DSC)

2．2 结果与讨论

2．2．1 SiO2／PS悬浮液的动态流变行为

2．2．2 SiO2／PS悬浮液的稳态流动

2．2．3 两相模型在悬浮体系中的应用

2．2．4 SiO2／PS薄膜的结构分析及玻璃化转变

2．3 小结

第三章 SiO2／PVA悬浮液的流变行为

3．1 实验部分

3．1．1 原料

3．1．2 SiO2／PVA悬浮液及膜制备

3．1．3 凝胶色谱(GPC)

3．1．4 流变测试(AR-G2)

3．1．5 扫描电镜(SEM)

3．1．6 示差扫描量热法(DSC)

3．2 结果与讨论

3．2．1 SiO2／PVA悬浮液的稳态流动

3．2．2 SiO2／PVA悬浮液的动态流变行为

3．2．3 SiO2／PVA薄膜的粒子分散性及玻璃化转变

3．3 小结

第四章 总结论和创新点

总结论

创新点

参考文献

硕士期间成果

作者简介