超声法制备剪切增稠液及其稳态流变行为的研究

摘要

利用原生粒径20nm的纳米二氧化硅(SiO2)作为分散相,聚乙二醇200作为分散介质,用超声混合法制备剪切增稠液体(STF).研究了纳米SiO2的微观形貌结构及其粒径大小和分布以及STF的流变行为,探讨了超声时间、SiO2含量和温度对STF流变行为的影响.结果表明:SiO2粒子并不是完全等径存在,而是通过团聚形成团聚体;超声时间影响STF的流变行为,在超声时间1～4h时,随着超声时间增长,初始黏度变小,临界剪切速率变大,STF增稠效果较明显,但随着超声时间的继续增长,STF的剪切增稠效果变差;随着SiO2质量分数的增大,STF体系的起始表观黏度增大,临界剪切速率减小,增稠现象更明显;随温度升高,临界剪切速率变大,STF剪切增稠现象则越不明显;超声时间、SiO2含量、温度能有效调控临界剪切速率.