通過添加納米纖維素（CNF）、氧化石墨烯（GO）或多壁碳納米管（MWNT）制備了基于納米二氧化硅的多相剪切增稠液體（STF）。對制得的多相STF體系進行了紅外光譜、掃描電子顯微鏡和流變性能表征。結果表明:CNF由于分散尺度小和提供大量氫鍵的原因,可以增強納米二氧化硅STF體系的綜合性能,包括穩(wěn)態(tài)流變表征下的臨界剪切速率降低和最大增稠黏度增大,動態(tài)流變表征下的模量增強響應提前。GO和MWNT的加入則會使STF的性能降低。CNF的增強效果出現先增大后減小的趨勢,最佳用量的質量分數為0.2%～0.3%。 

【文章來源】：北京服裝學院學報(自然科學版). 2020,40(02)北大核心

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

含有不同第三組分的STF體系紅外光譜圖

圖2為不同CNF含量STF的穩(wěn)態(tài)流變曲線。添加CNF的體系和STF0一樣都具備剪切增稠性能,且表現為非連續(xù)增稠(DST)現象。值得注意的是,隨著CNF質量分數的增加,多相STF體系的臨界剪切速率(γc)從29.33 s-1(0% CNF)先減小至9.50 s-1(0.2% CNF),后增大至11.98 s-1(0.4% CNF),初始黏度由3.05 Pa·s(0% CNF)增大到最大值9.28 Pa·s(0.2% CNF),后減小至6.11 Pa·s(0.4% CNF),最大增稠黏度(ηm)由212.2 Pa·s(0% CNF)增加到最大值447.02 Pa·s(0.3% CNF),接著逐漸減小到273.51 Pa·s(0.4% CNF)。綜合來看,添加CNF后體系的剪切增稠響應度全部提前,剪切增稠性能全部得到增強。在CNF質量分數為0.2%～0.3%時,綜合增強效果最佳,因為其臨界剪切速率小且最大增稠黏度大。圖3為不同GO含量STF的穩(wěn)態(tài)流變曲線。添加GO的體系仍具備剪切增稠性能,但隨著添加的GO質量分數的增加,多相STF的臨界剪切速率從7.16 s-1(0% GO)增加到14.52 s-1(0.15% GO),初始黏度由7.22 Pa·s下降到5.51 Pa·s(0.15% GO),最大增稠黏度由516.90 Pa·s(0% GO)減小到322.04 Pa·s(0.15% GO)。整體來看,體系的剪切增稠效果是隨著GO含量的增加而減弱的。

圖3為不同GO含量STF的穩(wěn)態(tài)流變曲線。添加GO的體系仍具備剪切增稠性能,但隨著添加的GO質量分數的增加,多相STF的臨界剪切速率從7.16 s-1(0% GO)增加到14.52 s-1(0.15% GO),初始黏度由7.22 Pa·s下降到5.51 Pa·s(0.15% GO),最大增稠黏度由516.90 Pa·s(0% GO)減小到322.04 Pa·s(0.15% GO)。整體來看,體系的剪切增稠效果是隨著GO含量的增加而減弱的。如圖4所示,添加MWNT的STF體系仍具備剪切增稠性能,但隨著添加的MWNT質量分數的增加,多相STF的臨界剪切速率從4.48 s-1(0% MWNT)增大到14.48 s-1(0.3% MWNT),初始黏度由11.63 Pa·s下降到6.80 Pa·s(0.3% MWNT),最大增稠黏度由896.27 Pa·s(0% MWNT)減小到293.16 Pa·s(0.3% MWNT)。綜上來看,STF體系的剪切增稠性能會被MWNT削弱。

【參考文獻】：
博士論文
[1]剪切增稠液及其復合材料的制備與性能研究[D]. 秦建彬.西北工業(yè)大學 2017



本文編號：3346393