触变性(Thixotropy)是许多胶体体系表现出的重要流变特性,具体表现为:
剪切变稀:在外力作用下黏度降低
静置恢复:停止剪切后黏度逐渐恢复
时间依赖性:恢复过程需要一定时间
在聚氨酯体系中,这种特性主要通过触变剂来实现,其本质是构建可逆的"弱交联网络"。
触变剂在聚氨酯体系中通过以下方式形成三维网络结构:
氢键作用(如二氧化硅的Si-OH与聚氨酯的NH/CO)
范德华力(非极性链段间的相互作用)
空间位阻效应(特殊结构的物理阻碍)
初始状态:网络结构完整,高黏度
剪切作用:网络被破坏,黏度下降
静置恢复:网络逐步重建(恢复时间与触变剂种类相关)
聚氨酯触变体系通常表现出:
明显的滞后环(剪切应力-剪切速率曲线)
屈服应力(Herschel-Bulkley模型)
时间依赖性恢复曲线
机理:通过表面硅羟基形成氢键网络
特点:恢复快,但可能影响透明度
电镜图:显示明显的三维枝状结构
机理:晶体结构在升温时熔解,冷却后重组
特点:温度敏感性更强
DSC测试:显示明显的熔融-结晶峰
协同效应:无机-有机杂化增强网络稳定性
案例:二氧化硅/聚酰胺蜡复合体系比单一组分触变指数提高40%
| 因素 | 影响程度 | 优化方向 |
|---|---|---|
| 触变剂粒径 | ★★★★ | 控制1-100μm |
| 表面改性 | ★★★ | 硅烷处理提高相容性 |
| 添加量 | ★★★★ | 通常0.3-2% |
分散工艺:高剪切分散可提高效率30-50%
温度控制:有机蜡类需注意加工温度窗口
熟化时间:部分体系需要24小时完全发挥作用
流变测试:动态振荡实验(G'/G"变化)
微观观察:SEM/TEM直接观察网络结构
实际测试:斜坡剪切测试(3ITT方法)
六、广州优润聚氨酯触变剂

理解触变剂的作用机理是优化聚氨酯加工性能的关键。随着表征技术的进步,我们对这些"微观建筑师"的认识正从宏观现象深入到分子层面。您在研究中遇到过哪些触变现象的有趣现象?欢迎分享您的见解!