流变光学

Abstract(#br)The validation and the operating window of an in-line rheo-optical slit die coupled to a prototype single/twin-screw mini-extrusion system are reported. This experimental set-up is able to perform in-situ rheological measurements, together with Small Angle Light Scattering (SALS) and Polarized Optical Microscopy (POM), thus enabling the structural characterization of materials during extrusion. The optical validation focuses on particle sizing and is performed using standard size particles suspended in a Newtonian polydimethylsiloxane (PDMS) matrix.

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。