Abstract
We made suspension of fumed silica in polyethylene glycol (PEG), studied rheological behavior as functions of contents of silica, dispersion condition, PEG molecular weight, temperature and contents of humidity. Rheological behavior of suspension was determined critical shear rate and rise of viscosity using rheometer AR2000. Suspension were PEGs of molecular weight 200, 400, and 600. Fumed silica suspensions of which silica contents are 5, 7, 9, 13, and 18% were prepared by normal mixing, homogenization and bead milling process. We observed their rheological behaviors at 10, 20, 30, and $40^{\circ}C$. As the PEG molecular weight and contents of silica increase, the critical shear rate was lowered. As the temperature increased, the critical shear rate was increased. Humidity contents of dispersion don't influence on the critical shear rate, but dispersion processes greatly affect the critical shear rate. The critical shear rate of suspensions prepared by the mixing process was the lowest, and that of suspensions prepared by the bead milling process was the highest. The rise in the shear viscosity of suspensions prepared by the mixing process is higher than that of suspensions prepared by the bead milling process. This was dependent on the dispersion condition of silica particle by dispersion process.
폴리에틸렌 글리콜(PEG) 내에 흄드 실리카를 분산시켜 현탁액을 제조하고, 실리카의 함량과 분산조건, 폴리에틸렌 글리콜 분자량, 온도 및 수분함량에 따른 유변학적 거동을 연구하였다. 현탁액의 유변학적 거동은 레오미터를 이용하여 전단농화 현상을 일으키는 임계전단속도와 전단점도 상승폭을 측정하였다. 분산매는 PEG 200, 400 및 600을 사용하였다. 실리카의 함량을 5, 7, 9, 13, 그리고 18 wt%으로 한 흄드 실리카 현탁액은 단순교반, 균질교반, 비드밀링의 세 가지 분산 방법을 사용하여 제조하였다. 10, 20, 30 그리고 $40^{\circ}C$에서 유변학적 거동을 측정하였다. 현탁액 내의 실리카의 함량이 증가할수록 그리고 분산매의 분자량이 커질수록 임계전단속도는 낮아지는 경향을 나타냈다. 측정온도의 영향에서도 온도가 증가할수록 임계전단속도가 높아지는 경향을 보였다. 수분의 함량에 따른 영향은 나타나지 않으나, 분산공정의 영향은 크게 나타났다. 단순교반 방법으로 제조한 현탁액의 임계 전단속도가 가장 낮았으며 비드밀링공정으로 제조한 현택액의 임계전단속도가 가장 높게 나타났다. 전단점도의 상승폭은 단순교반으로 제조한 현탁액이 비드밀링 공정의 현탁액 보다 높게 나타났다. 이는 분산 공정에 따른 실리카 입자의 분산상태에 기인되고 있음을 알 수 있었다.