纳米碳管对蠕虫状胶束流体流变特性的影响

摘要

采用流变学方法考察了纳米碳管种类、加量、矿化度及温度对CTAC-NaSal蠕虫状胶束溶液流变性能的影响,并结合冷冻蚀刻电镜方法探讨了纳米碳管对黏弹性流体的改性机理。结果表明,纳米碳管与黏弹性胶束之间形成的复杂网络结构改善了体系的黏弹性。其中羟基含量高、长/径比大的多壁纳米碳管的增黏效果最好,纳米碳管的最优加量为0.4%,此时可使改性体系的零剪切黏度提高2.2倍。在低振荡频率下,纳米碳管对CTAC-NaSal黏弹性胶束的增稠作用更明显,不仅松弛时间明显延长,体系的黏性和弹性也得到改善。纳米碳管还能提高CTAC-NaSal黏弹性胶束的高温热稳定性,80℃下、剪切速率170s-1时,纳米碳管改性CTAC-NaSal黏弹性胶束溶液的黏度仍能保持在50mPa·s以上。随着温度的升高,该体系的黏弹性逐渐降低,60℃以上呈黏性流体。