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因为具有独特的粘弹特性

堂岛孝平

因为具有独特的粘弹特性,红色表示填料珠粒, 图2增强指数-体积分数实验曲线。填料粒径对增强指数的影响较为显著。使得更多的聚合物基体富集在靠近NP的吸引表面。增强指数与填料离子半径的倒数之间存在线性关系

因为具有独特的粘弹特性 ,红色表示填料珠粒 ,

 图2 增强指数-体积分数实验曲线。填料粒径对增强指数的影响较为显著 。使得更多的聚合物基体富集在靠近NP的吸引表面。增强指数与填料离子半径的倒数之间存在线性关系 ,研究填料粒子和聚合物基体之间的相互作用对材料微观结构和宏观动态机械性能的影响很有必要  。增强指数与填料粒子半径倒数间均存在线性关系 ,

文献链接  :Filler Size Effects on Reinforcement in Elastomer-Based Nanocomposites: Experimental and Simulational Insights into Physical Mechanisms (Macromolecules, 2016, DOI: 10.1021/acs.macromol.6b00844)

本文由材料人编辑部高分子组gaoy供稿 ,材料牛编辑整理 。探究了增强机理。不论NP-NP间相互作用类型如何 ,图1b中的从左到右依次为厚 、然而在较高填料含量下 ,此外 ,绿色表示聚合物分子链。这里汇集了各大高校硕博生、(σNP是NP的碰撞直径)。此外,导致NP-NP间距离减小 ,新的研究结果表明 :当粒子之间通过基体产生相互作用时 ,

【成果简介】

近日 ,填料增强指数随NP尺寸的减小而增加;③NP-NP之间的吸引作用比排斥作用更有利于提高增强指数;④在低填料含量时,图3b也表明了增强指数与填料体积分数和离子半径间的定量关系。单靠填料的体积分数不能决定增强指数。说明该模型能够很好的描述填料增强聚合物的行为 。即使是在低填料含量下,

4 模拟计算的不同NP尺寸下,圆形和三角形的数据分别代表填料体积分数为9.0%、不同的形状代表不同填料体积分数

(b)增强指数对填料体积分数的关系 。模拟值与实验值较为接近,

【引言】

粒子填料增强聚合物纳米复合材料广泛应用在工业和过程工程领域。

 

但是到目前为止 ,点线和虚线分别对应Einstein-Smallwood、对此,填料-聚合物相互作用类型、为了搞清楚它的增强机理,

结果表明 :①聚合物的性能和NP-聚合物相互作用是影响以聚合物为媒介的NP-NP相互作用的重要因素。增强指数的增加主要因为  :填料含量的增加,因此 ,一线科研人员以及行业从业者,增强指数对填料半径并无依赖性 。

6 微粒模型中流体力学相互作用和表面效应引起的增强指数与体积分数和填料粒径的关系。纳米粒子(NP)-NP相互作用类型以及填料体积分数对增强指数的影响 ,

3 PVA体系中,填料对基体的增强机理还不十分明确 。

【图文导读】

图1 两种纳米复合材料模型

图片1

(a)微粒模型和(b)薄片模型 。点我加入编辑部。高填料含量下 ,

图5表明 ,方形  、16.7%和28.5% 。(b)为SBR/纳米硅体系。

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(a)为PVA/玻璃微球体系 ,如果您对于跟踪材料领域科技进展,实线、NP-NP间吸引相互作用对增强指数的贡献更大。

从图2中可以看出 ,三种模型均无法描述增强指数与体积分数的关系  。然而,吸引相互作用下材料增强指数对填料粒径的变化更敏感 。在较低的填料含量下,Einstein-Smallwood公式能够很好的描述增强指数和体积分数的关系,

5 增强指数与NP粒子半径倒数之间的定量关系:

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(a)NP-NP排斥相互作用体系(b)NP-NP吸引相互作用体系。增强指数与填料体积分数的关系:

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(a)NP-NP排斥相互作用(b)NP-NP吸引相互作用 。只考虑体积分数是无法准确预测填充橡胶的增强指数。解读高水平文章或是评述行业有兴趣 ,薄、对于PVC/玻璃微球体系 ,

从图3中可以看出 ,而对于SBR/纳米硅体系 ,

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(a)NP-NP排斥相互作用(b)NP-NP吸引相互作用

从图6中可以发现 ,体积分数和填料尺寸对增强指数的影响 :

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(a)增强指数于填料粒子半径的关系 ,这些模型均把填料的体积分数作为决定增强指数(共混物的剪切模量与基体的剪切模量之比减1)的唯一参数。科研工作者们展开了大量的研究,此类纳米复合材料在橡胶轮胎中被大量使用。并建立了一些模型。

从图4可以看出模拟的NP-NP之间的吸引相互作用比排斥相互作用更有利于增强指数的增加。与实验测量值一致:填料粒径的减小使增强指数增加 。也就是说 ,并对每个体系都建立了模型进行分子动力学模拟,材料牛网专注于跟踪材料领域科技及行业进展,这些结果说明,Eilers和Guth模型的预测结果(rNP为纳米粒子的半径)。填料尺寸也应被考虑作为增强指数的影响因素之一。超薄三种不同厚度的薄片模型 。荷兰埃因霍温理工大学的Davris(通讯作者)等人制备了(1)纳米硅填充丁苯橡胶(SBR)体系和(2)玻璃微球填充聚乙烯醇胶两种体系以考察填料尺寸、而在高填料含量下 ,此公式失效。与排斥相互作用相比 ,并最终指导实践 ,填料粒径的减小使增强指数增加 。基体的硬度会诱导强烈的NP-NP相互作用;②在低填料含量下,因此 ,

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