Untersuchung des Phasenverhaltens kolloidaler Dispersionen mit schwach attraktiven Wechselwirkungen

Das Verständnis des Phasenverhaltens kolloidaler Dispersionen ist weltweites Forschungsthema. Kolloidale Dispersionen dienen als Modellsysteme für physikalische Phänomene wie Kristallisation, Gel- oder Glasbildung, da eine Untersuchung auf zugänglichen Zeit- und Längenskalen möglich ist. Außerdem werden kolloidale Dispersionen in Massenprodukten wie Klebstoffen und Lacken jährlich im Millionenmaßstab produziert. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Kontrolle der Fließeigenschaften, um den vielfältigen Anforderungen während der Produktion und in der Anwendung gerecht zu werden.
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In dieser Arbeit wurde das Phasenverhalten wässriger kolloidaler Dispersionen mit kurzreichweitigen repulsiven Wechselwirkungen, sowie der Einfluss attraktiver Wechselwirkungen auf dieses Phasenverhalten untersucht. Die Arbeit ist dabei in zwei Teile gegliedert. Zunächst wurde das Phasenverhalten der Dispersionen ausschließlich mit repulsiven Wechselwirkungen mittels stetiger Scherung und passiver Mikrorheologie untersucht. Anschließend wurde der Einfluss attraktiver Wechselwirkungen auf die Mikrostruktur und des daraus abgeleiteten Fließverhaltens eingehend evaluiert.

The understanding of the phase behavior of colloidal dispersions is a global research topic. Colloidal dispersions serve as model systems for fundamental physical phenomena studies like crystallization, gelation and glass formation at conveniently accessible time and length scales. They are also widely used in commodity products like coatings and adhesives. A key technological challenge is to control their ow properties in order to meet the manifold challenges during processing and application.

In this work the phase behavior of an aqueous colloidal dispersion with short ranged repulsive interactions is investigated, as well as the influence of attractive interactions on this phase behavior. ... mehrThe work is divided into two parts. First, the phase behavior of the colloidal dispersion with only repulsive interactions was characterized using classical steady shear rheology and passive microrheology. Subsequently, the effect of attractive
interaction on the microstructure and the resulting macroscopic flow behavior was investigated thoroughly.