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研究人員最近研究了水性丙烯酸聚合物/二氧化硅納米復合涂層的動力學和粘彈性行為。

使用半間歇模式的乳液聚合制備原位納米結構膠乳，并含有最多3wt％直徑為7nm的納米二氧化硅[Romo-Uribe等，Europ。POLYM中國涂料在線coatingol.com。J. 2016,76,170-186]。涂層的高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）顯示低二氧化硅含量的良好分散的納米顆粒。增加二氧化硅含量高達3wt％減少了顆粒間距離并證明了大分子限制。玻璃化轉變溫度Tg隨二氧化硅含量增加，表明對協同動力學的改變。通過使用時間 - 溫度疊加（TTS）在Tref = Tg + 50K下構建主曲線來研究大分子動力學。

類似橡膠的納米復合材料比純聚合物更具彈性

納米結構的熔體被纏結并且僅表現出橡膠狀和過渡狀態。引人注目的是，粘彈性響應表現出纏結稀釋行為，即橡膠狀模量Ge相對于純聚合物減少了兩倍。隨著限制程度的增加，隨著納米二氧化硅含量的增加，Ge逐漸增加。盡管纏結稀釋，但納米復合材料的橡膠狀區域比純聚合物更具彈性。隨著聚合物基質和納米復合材料的分子量具有相同的數量級，纏結密度的降低然后增加是納米限制效應。擴張的纏結網絡在室溫下產生較小的彈性拉伸和剪切模量。

該研究發表于：Progress in Organic Coatings，第129卷，2019年4月，第125-132頁。