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剪切增稠流体(STF)是在一定的振荡频率或剪切速率下能够发生粘度骤变的一种非牛顿流体,已被广泛应用于抗冲击领域。聚乳酸(PLA)是应用前景广阔的环境友好型生物可降解材料,但是其较差的韧性限制了它的应用领域。如果以介孔二氧化硅(SiO2)作为分散相,以聚乙二醇(PEG)作为分散介质制备STF,通过STF的剪切增稠效应来改善PLA的冲击韧性,将能够拓宽PLA的应用领域。 本文首先采用P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷,PEO-PPO-PEO)三嵌段聚合物作为模板剂,将正硅酸乙酯(TEOS)用作硅源,通过溶胶-凝胶法制备了介孔SiO2,并对其表面形貌和孔道结构进行了表征。然后,用介孔SiO2和PEG400制备了STF,研究了STF的稳态和动态流变行为。最后,将STF与PLA进行熔融共混制备增韧PLA,研究了该材料的力学性能、流变性能和动态力学性能。 研究结果表明:制备介孔SiO2的最佳反应温度为50℃,最佳陈化时间为24h。介孔SiO2具有规整的六方形孔道,其孔径约在3.5~4nm之间。STF在动态扫描下具有更好的剪切增稠效应,其临界振荡频率为5~10Hz。当STF添加量为30wt%且介孔SiO2含量为10wt%时,STF增韧PLA的冲击强度达到120.8kJ/m2,达到纯PLA的6.7倍。