白炭黑/聚氧化丙烯悬浮液的分子弛豫与流变行为 |
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引用本文: | 宋义虎,郑重,郑强.白炭黑/聚氧化丙烯悬浮液的分子弛豫与流变行为[J].高分子学报,2023(5):643-654. |
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作者姓名: | 宋义虎 郑重 郑强 |
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作者单位: | 高分子合成与功能构造教育部重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(基金号51790503,U1908221,51873190)资助项目; |
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摘 要: | 气相二氧化硅/聚醚低聚物悬浮液体系广泛应用于涂料、胶黏剂、锂离子电池、液体防弹衣等诸多领域.然而,聚醚与白炭黑界面相互作用复杂,所形成的界面吸附层显著影响悬浮液的流变行为,界面层结构与流变行为调控是长期困扰学术界和工业界的难题.本文工作详细研究了白炭黑/线形丙二醇低聚物(PPG)界面层结构与流变行为,考察了PPG分子量(0.4~4 kg/mol)的影响机制.研究发现,PPG分子量影响其在白炭黑附近的受限状态和悬浮液流变行为.分子量为0.4 kg/mol时,PPG通过端羟基与白炭黑表面硅羟基间氢键作用而形成较厚((1.0±0.2) nm)的玻璃化层,玻璃化层几何逾渗导致悬浮液在10 rad/s下呈现溶胶-凝胶转变;分子量为1~2 kg/mol的PPG在白炭黑粒子表面形成较薄((0.8±0.1) nm)的玻璃化层,分子量为3~4 kg/mol的PPG则在白炭黑粒子表面形成受限层,悬浮液在10 rad/s下呈溶胶行为.玻璃化层几何逾渗和悬浮液溶胶-凝胶转变之间的关系说明,界面层分子受限程度和流变行为均受PPG羟基密度及其与白炭黑界面相互作用的影响.
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关 键 词: | 白炭黑 聚氧化丙烯 悬浮液 界面 流变行为 |
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