The relations between rheological properties and dispersion state of polymer adsorbed magnetic particles in the dispersion are investigated to characterize the amount of adsorbed polymer. Also, the transverse susceptibility measurement as magnetic property has been performed to characterize the magnetic dispersion. Dispersions of Co-g-Fe₂O₃ nanoparticles were prepared using a binder polymer with polar groups, which adsorbed on the surface of the magnetic nanoparticles, in the molecular chains. The adsorbed layer thickness increases with decreasing particle volume fraction because of large amount of solvent penetration in the adsorbed layer resulting in the increase of the radius of gyration of the adsorbed polymer. For the magnetic nanoparticle dispersion with the volume fraction below the interaction limit, there is shear thickening in steady shear viscosity, which is resulted from the polymer bridges. According to the transverse susceptibility measurement, there are more individual particles in the magnetic nanoparticle dispersion at low volume fraction of nanoparticle.

자성입자 표면에 고분자를 흡착시켜 분산액을 제조하고 유변학적 특성과 분산 상태 사이의 관계를 조사하였다. 또한 자성입자의 분산도를 결정하기 위해 자기적 특성인 분산액의 가로축자화율(transverse susceptibility)을 측정하였다. Co-γ-Fe₂O₃ 나노입자 분산액은 자성체 표면에 흡착되는 극성 그룹을 가진 바인더 폴리머를 사용하여 제조되었고, 자성입자의 부피분율이 즐어들면 자성입자 표면의 흡착층에 많은 양의 용매 침투로 인해 흡착된 고분자의 반경이 증가하여 흡착층 두께가 증가한다. 한계상호작용 미만의 부피 분율을 갖는 자성 나노입자 분산액의 경우, 표면에 흡착된 고분자 간의 연결로 인해 전단 농화(shear thickening) 현상이 관찰되었다. 가로축자화율 측정에 의해 자성 나노 입자의 부피 분율이 적을수록 자성입자 분산도가 우수함을 알 수 있었다.

Keywords: polymer adsorption, magnetic nanoparticle, dispersion, rheology, binder.