رئولوژي تعليقی هاي پليمري: آخرين دستاوردها
الموضوعات :
1 - گروه مهندسي پليمر
الکلمات المفتاحية: تعليقی هاي کلوئيدي, پايداري, برهم کنش‌هاي کلوئيدي, گرانروي, رئولوژي,
ملخص المقالة :
تعليقی‌هاي کلوئیدی در بیشتر فراورده های طبیعی مانند ژل ها، امولسیون ها، غذاها، سامانه‌های بیولوژیکی و صنعتي مانند پوشش ها مشاهده می شوند. ویژگی کلیدی در اين سامانه‌ها این است که سطح تماس بین ذرات و محیط تعليقی زیاد است و از اين‌رو پایداری و رئولوژی به طور قابل توجهی تحت تأثیر برهم کنش‌هاي بین ذرات قرار مي گیرد. درک و شناخت عوامل تأثيرگذار بر رئولوژی آن‌ها و کنترل رفتار جریان توسط اين عوامل براي دستيابي به فرمول‌بندی موفقیت آمیز و تنظيم خواص فرايندي اهميت زيادي دارد. با افزودن ذرات به مايع، گرانروی درنتیجه اختلال هیدرودینامیکی جریان افزايش مي يابد؛ به طوري‌که با نزديک شدن به مقدار بيشينه درصد حجمي، گرانروي واگرا مي شود و برهم کنش هاي بين ذرات می تواند باعث انحراف از رفتار نیوتنی شامل گرانروي وابسته به شدت برشي شود. بنابراين رفتار رئولوژيکي در اين‌گونه مواد بستگي به درصد حجمي، شکل، اندازه، توزیع اندازه و بار سطحی ذرات دارد. در اين مطالعه، ابتدا کلوئيدها و انواع برهم کنش‌هاي کلوئيدي و پايداري آن‌ها مرور مي شود. سپس اثر پارامترهاي مختلف ناشی از حضور ذرات روي رفتار رئولوژي تعليقی‌هاي کلوئيدي بررسي مي شود.
1. Russel W.B Saville D.A., Schowalter W.R., Colloidal Dispersions,Cambridge: Cambridge University Press, 1989.
2.Larson R.G., The structure and rheology of complex fluids, Oxford university press, New York, 1999.
3. Mewis J., Wagner N.J., Colloidal suspension rheology: Cambridge University Press, 2012.
4. Hiemenz P.C ., Rajagopalan H.R., Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd ed. Marcel Dekker, Inc, New York, 1997.
5. Lim J. K., Majetich S. A., Tilton R. D., Stabilization of superparamagnetic iron oxide core-gold shell nanoparticles in high ionic strength media, Langmuir, 25, 13384−13393, 2009.
6. Everett D., Basic Principles of Colloid Science, Royal Soc. Chem, London, 1988.
7. Einstein A., Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen, Ann. Phys, 289, 1906.
8. Einstein A., Berichtigung zu meiner Arbeit: Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen, Annalen der Physik 339, 591–592, 1911.
9. Batchelor G. K., The effect of Brownian motion on the bulk stress in a suspension of spherical particles, J. Fluid Mech.,8397, 1977.
10. Krieger I. M., Dougherty T. J., A mechanism for non-Newtonian flow in suspensions of rigid spheres, Trans. Soc. Rheol, 3 , 137, 1959.
11. Ferrini F., Ercolani D., Cindio B.D., Nicodemo L., Nicolais L., Ranaudo S., Shear viscosity of settling suspensions, Rheol. Acta 18, 289–96, 1979.
12. Lim H.M., Misini M., Colloidla and rheological properties of natural rubber latex concentrate, Applied Rheology, 26, 15659, 2016.
13. Buscall R., D’Haene P., Mewis J., Maximum density for flow of dispersions of near monodisperse spherical-particles, Langnuir, 10 , 1439, 1994.
14. Liu X.Q.; Bao R.Y., Wu X.J., Yang W., Xie B.H., Yang M.B., Temperature induced gelation transition of fumed silica/PEG shear thickening fluid, RSC Adv, 5, 18367-18374, 2015.
15. Farris R.J., Prediction of the viscosity of multimodal suspensions from unimodal viscosity data, Trans. Soc. Rheol., 12, 281, 1968.
16. Chong J.S., Christiansen E.B., Baer A.D., Rheology of concentrated suspensions, J. Appl. Polym. Sci, 15, 2007, 1971.
17.Rodriguez B.E., Kaler E.W., Wolfe M.S., Binary mixtures of monodisperse latex dispersions 2. Viscosity, Langmuir, 8, 2382, 1992.
18. Jiang T., Zukoski C.F., The effect of polymer-induced attraction on dynamical arrests of polymer composites with bimodal particle size distributions, Soft matter, 9, 3117, 2013.
19. Pabst W., Gregorova E., Berthold C., Particle shape and suspension rheology of short-fiber systems, Journal of the European Ceramic Society, 26, 149–160, 2006.
20. Lu A., Hemraz U., Khalili Z.; Boluk Y, Unique viscoelastic behaviors of colloidal nanocrystalline cellulose aqueous suspensions, Cellulose, 21, 1239-1250, 2014.
21. Conway B.E., Dobry-Duclaux A., Viscosity of suspensions of electrically charged particles and solutions of polymeric electrolytes, In F. R. Eirich, ed., Rheology: Theory and Applications, New York: Academic Press, 83–120, 1960.
22. Smoluchowski M, Theoretische Bemerkungen uber die Visckosit ¨ at der Kolloide. Kolloid-Zeitschrift. 18 , 190 , 1916.
23. Jowkarderis L., van de Ven T., Intrinsic viscosity of aqueous suspensions of cellulose nanfibrils, Cellulose, 21, 2511-2517, 2014.