【摘 要】
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将一维粒子(碳纳米管,CNTs;碳纳米纤维,CF)加入聚乙烯醇(PVA)水溶液中,考察碳粒子表面含氧官能团含量(羟值)、长径比、温度及PVA本体溶液浓度等对复合体系流变行为的影响.结果显示,复合溶液的黏度(η)随CNTs用量(φCNTs)先增大后降低,然后继续增大,呈“N”形变化趋势,出现两个拐点(φ1和φ2).在φ1附近,CNTs主要起物理交联点作用,体系η增加;在φ2附近,CNTs对PVA分子间氢键作用破坏最为严重,体系η低于纯PVA溶液,表明不同羟值CNTs仅改变其用量即可使PVA水溶液增黏或降黏.
【机 构】
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浙江大学化学工程与生物工程学院,化学工程联合国家重点实验室,杭州310027;浙江大学高分子科学与工程学系,高分子合成与功能构造教育部重点实验室,杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院,化学
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将一维粒子(碳纳米管,CNTs;碳纳米纤维,CF)加入聚乙烯醇(PVA)水溶液中,考察碳粒子表面含氧官能团含量(羟值)、长径比、温度及PVA本体溶液浓度等对复合体系流变行为的影响.结果显示,复合溶液的黏度(η)随CNTs用量(φCNTs)先增大后降低,然后继续增大,呈“N”形变化趋势,出现两个拐点(φ1和φ2).在φ1附近,CNTs主要起物理交联点作用,体系η增加;在φ2附近,CNTs对PVA分子间氢键作用破坏最为严重,体系η低于纯PVA溶液,表明不同羟值CNTs仅改变其用量即可使PVA水溶液增黏或降黏.随着羟值增大,CNTs与PVA大分子间相互作用加强,φ1和φ2减小,φ2对应的η下降,降黏效果显著.CNTs的加入使PVA水合数下降,羟值大的CNTs可与PVA上更多的羟基形成氢键作用,水合数更低.随着φCNTs增大,复合体系黏流活化能增大.CNTs对不同质量分数PVA水溶液的η具有类似的调控作用,但调控幅度有差异.相同羟值、不同长径比的CNTs对PVA水溶液的黏度调控均呈“N”形变化,长径比小的CNTs复合体系,φ1和φ2较大.长径比相近但直径较大的CF复合体系表现出更低的φ1和φ2.
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