CN105513742B - 一种耐高温磁流变液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能材料领域,具体涉及一种耐高温磁流变液及其制备方法。所述磁流变液的各组分按重量百分比计为:高温导热油基液10%~40%,磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子50%~85%,纳米磁性粒子0.5%~10%,磺化聚苯乙烯0.1%~10%,添加剂0.1%~5%。本发明以耐高温的高温导热油为基液,采用表面改性的方法在磁性粒子表面接枝高分子化合物,有效提高了磁性粒子与基液的相容性以及磁性粒子在基液中的沉降稳定性,所述耐高温磁流变液具有良好的热稳定性、沉降稳定性和磁流变性能,适用于航天、汽车、机械、土木建筑结构、精密加工、医疗卫生等领域。
Description
技术领域
本发明属于智能材料领域,具体涉及一种适用于车辆减振、传动、制动的稳定、耐高温的磁流变液及其制备方法。
背景技术
磁流变液(Magetorheological Fluids,MRF)是一种新型智能材料。它是由易磁化颗粒(微米级)分散在基液中而形成的稳定悬浮液,其物理及流变性能随外加磁场发生变化,呈现连续、迅速、可逆、精确可控的优良特性。磁流变液器件正广泛应用于汽车工业、航空航天、机械制造、土木工程、医疗等行业。在土木工程中磁流变液器件用于预防地震时,沉降稳定性是磁流变液的关键因素之一;磁流变液器件用于汽车减振、离合器、刹车时,由于磁流变液器件必然长期处于工作状态,因而磁流变液器件中电磁线圈的长期充电将会产生大量热量并传递给磁流变液,导致磁流变液温度升高;同样,磁流变液器件工作时,磁流变液与器件壁和活动部件之间的磨擦、磁性粒子之间的摩擦,也会产生大量热量,同样会导致磁流变液温度升高。对于目前现有的磁流变液,温度升高均会导致其屈服应力大幅下降,严重影响磁流变液器件的正常工作,也给磁流变液器件的控制造成很大困难,严重时,会造成磁流变液器件失效。温度升高导致磁流变液屈服应力下降的问题,严重制约着磁流变液在很多领域的工程应用,如汽车领域的磁流变液刹车、磁流变液离合器等;如果能有效地提高磁流变液的抗热程度,解决由于温度升高而大幅降低磁流变液屈服应力的难题,将会大大拓宽磁流变液的应用范围。
目前,制备磁流变液采用的基液为硅油、乙二醇、矿物油、水等,这些基液随着温度升高,挥发度和膨胀率会越来越大,导致磁流变液组成发生变化,最直接的结果是屈服应力急剧下降,磁流变液稳定性下降,使得磁流变液器件工作效果下降,严重的可能导致磁流变液器件工作失效。如基液为水时,水基磁流变液的工作温度只能在0℃~100℃范围内,实际上工作温度应该控制在0℃~70℃范围之内;常用的基液二甲基硅油,沸点135~220℃,闪点为155~300℃且,随着温度升高,特别是当温度高于100℃后,有小分子分解,产生气相,体积膨胀等问题,导致磁流变液屈服应力无规律变化,严重影响磁流变液的流变特性和磁流变效应的发挥和控制,甚至损伤磁流变器件导致其完全失效,因此硅油基磁流变液的最高工作温度只能在100~130℃。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,目的在于提供一种耐高温磁流变液及其制备方法。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
一种耐高温磁流变液,各组分按重量百分比计为:高温导热油基液10%~30%,磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子50%~85%,纳米磁性粒子0.5%~10%,磺化聚苯乙烯0.1%~10%,添加剂0.1%~5%。
上述方案中,所述高温导热油为联苯-联苯醚导热油、烷基联苯醚导热油、烷基苯型导热油、烷基联苯型导热油和烷基萘型导热油中的一种或几种。
上述方案中,所述磺化聚苯乙烯(SPS)改性微米磁性粒子是由磺化聚苯乙烯(SPS)接枝在铁微米粒子、氧化铁微米粒子、四氧化三铁微米粒子、羰基铁微米粒子或铁钴合金微米粒子的表面形成的复合磁性微米粒子。其中微米粒子的粒径范围在1um~50um。
上述方案中,所述磺化聚苯乙烯的分子量为50~200KDa,磺化度为10%~60%。
上述方案中,所述纳米磁性粒子的粒径为50nm~500nm。
上述方案中,所述纳米磁性粒子为铁纳米粒子、羰基铁纳米粒子、氧化铁纳米粒子、四氧化三铁纳米粒子或铁钴合金纳米粒子。
上述方案中,所述添加剂包括抗氧剂和耐磨剂,所述抗氧化剂为N-苯基-α-萘胺、二苯胺、N,N-二仲丁基对苯二胺、受阻酚抗氧剂264,N-异丙基-N苯基对苯二胺(4010NA)、或T504硫化烷基酚;所述耐磨剂为亚磷酸二正丁酯、丁基异辛基磷酸十二胺盐、二烷基二硫代磷酸锌、苯并噻唑、苯并三噻唑、或甲基苯并三噻唑。
上述耐高温磁流变液的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子:将磺化聚苯乙烯(SPS)溶于四氢呋喃中,调节混合溶液的pH至9~13,充分搅拌后向其中加入磁性微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下进行表面改性反应,反应结束后,磁分离得到改性粒子,所述改性粒子经洗涤,真空干燥后即为磺化聚苯乙烯改性羰基铁磁性粒子;
(2)按各组分配比称取高温导热油基液、磺化聚苯乙烯、添加剂,将高温导热油基液、磺化聚苯乙烯和添加剂混合均匀,在室温下高速乳化后,得到均匀乳液A;
(3)称取磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子,加入到步骤(2)所述的均匀乳液A中,混合均匀,再在室温下高速乳化、分散均匀后,得到磁流变液。
上述方案中,步骤(1)所述磺化聚苯乙烯与磁性微米粒子的质量比为1~10:90~99。
上述方案中,步骤(1)所述表面改性反应的温度为20℃~60℃,时间为10h~50h。
上述方案中,步骤(1)所述真空干燥的温度为60℃~80℃,时间为12h~24h。
上述方案中,步骤(2)所述乳化的时间为3h~5h,步骤(3)所述乳化的时间为3h~5h。
本发明的有益效果如下:(1)本发明所述磁流变液是以耐高温的高温导热油为基液,所述高温导热油的使用温度最高可达到约300℃~400℃,粘度在10cP~300cP,具有化学性质稳定、低热膨胀系数等特点;本发明采用表面改性的方法在磁性微米粒子表面接枝高分子化合物,有效提高了磁性粒子与基液的相容性以及磁性粒子在基液中的沉降稳定性;同时,本发明还通过添加抗氧化剂、耐磨剂,有效提高了磁流变液的抗氧化性、耐磨性和稳定性;(2)本发明所述制备方法操作简单、成本低廉,所述耐高温磁流变液具有耐高温、低沉降、低零场粘度等特点,同时具有优良的磁流变性能,适用于航天、汽车、机械、土木建筑结构、精密加工、医疗卫生等领域。
附图说明
图1为实施例1制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF1为实施例1所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF1为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图2为实施例2制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF2为实施例2所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF2为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图3为实施例3制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF3为实施例3所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF3为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图4为实施例4制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF4为实施例4所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF4为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图5为实施例5制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF5为实施例5所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF5为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图6为实施例6制备的耐高温磁流变液与对比同浓度硅油基磁流变液在150℃下静置72h的沉降状态照片,其中:MRF6为实施例6所制备的磁流变液的沉降状态;CMRF6为对比硅油基磁流变液的的沉降状态。
图7为磁流变液剪切粘度随温度的变化曲线,其中:MRF2为实施例2所制备的磁流变液粘度随温度的变化曲线;MRF3为实施例3所制备的磁流变液粘度随温度的变化曲线;MRF4为实施例4所制备的磁流变液粘度随温度的变化曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将10g(6.7%)分子量为100~200KDa、磺化度为20%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于50g(33.3%)的四氢呋喃中,然后滴加NaOH溶液调节混合溶液的pH=9~10,充分搅拌均匀后,向其中加入90g(60%)平均粒径为30um的羰基铁粉微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于20℃下反应50h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性羰基铁磁性粒子;
(2)将1.0g(1.0%)分子量为100~200KDa、磺化度为20%的磺化聚苯乙烯(SPS),1g(1%)抗氧剂N-苯基-α-萘胺,1g(1%)耐磨剂二烷基二硫代磷酸锌和7g(7%)平均粒径为50nm的羰基铁纳米粒子加入到基液40g(40%)联苯-联苯醚导热油中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性羰基铁磁性粒子50g(50%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF1。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图1中MRF1。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态。具体方法和步骤如下:使用实施例1相同种类和配比的添加剂和纳米粒子,利用羰基铁微米粒子代替实施例1中的磺化聚苯乙烯改性羰基铁粒子,硅油替代实施例1中联苯-联苯醚导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF1;将CMRF1液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图1中CMRF1。从图1中MRF1与CMRF1对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF1具有更好的热稳定性。
实施例2
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将6g(4.6%)分子量为100~200KDa、磺化度为30%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于30g(23.1%)的四氢呋喃中,然后滴加0.5mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH=11~12,充分搅拌均匀后,向其中加入94g(72.3%)平均粒径为15um的四氧化三铁微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于30℃下反应10h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性四氧化三铁微米磁性粒子;
(2)将10g(10%)分子量为100~200KDa、磺化度为30%的磺化聚苯乙烯(SPS),2g(2%)抗氧剂二苯胺,2g(2%)耐磨剂亚磷酸二正丁酯(T304)和10g(10%)平均粒径为100nm四氧化三铁纳米粒子加入到基液20g(20%)烷基联苯醚导热油中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性四氧化三铁微米磁性粒子56g(56%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF2。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图2中MRF2。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态。具体方法和步骤如下:使用实施例2相同种类和配比的添加剂和纳米粒子,利用四氧化三铁微米粒子代替磺化聚苯乙烯改性四氧化三铁粒子,硅油替代烷基联苯醚导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF2;将CMRF2液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图2中CMRF2。从图2中MRF2与CMRF2对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF2具有更好的热稳定性。
采用DSR Bitumen Rheometer RHEOTEST RN 4.3流变仪测试本实施例制备得到的磁流变液MRF2的剪切粘度随温度的变化曲线,结果见图7中MRF2,图7说明了实施例2制备的磁流变液MRF2具有较低的零场粘度,而且在30~160℃的温度范围之内,零场粘度变化很小,说明了MRF2具有良好的热稳定性,在高温下仍然保持良好的流变性能。
实施例3
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将4g(3.2%)分子量为100~200KDa、磺化度为40%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于25g(20%)的四氢呋喃中,然后滴加0.5mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH=10~11,充分搅拌均匀后,向其中加入96g(76.8%)平均粒径为10um的氧化铁微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于25℃下反应24h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性氧化铁微米磁性粒子;
(2)将2g(2%)分子量为100~200KDa、磺化度为40%的磺化聚苯乙烯(SPS),2g(2%)抗氧剂N,N-二仲丁基对苯二胺,1g(1%)耐磨剂丁基异辛基磷酸十二胺盐和2g(2%)平均粒径为200nm的氧化铁纳米粒子加入到基液19g(19%)烷基苯型导热油中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性氧化铁微米磁性粒子74g(74%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF3。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图3中MRF3。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态。具体方法和步骤如下:使用实施例3相同种类和配比的添加剂和纳米粒子,利用氧化铁微米粒子代替磺化聚苯乙烯改性氧化铁粒子,硅油替代烷基苯型导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF3;将CMRF3液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图3中CMRF3。从图3中MRF3与CMRF3对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF3具有更好的热稳定性。
采用DSR Bitumen Rheometer RHEOTEST RN 4.3流变仪测试本实施例制备得到的磁流变液MRF3的剪切粘度随温度的变化曲线,结果见图7中MRF3,图7实施例3制备的磁流变液MRF3具有较低的零场粘度,而且在30~160℃的温度范围之内,零场粘度变化很小,说明了MRF3具有良好的热稳定性,在高温下仍然保持良好的流变性能。
实施例4
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将2g(1.7%)分子量为50~150KDa、磺化度为30%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于20g(16.7%)的四氢呋喃中,然后滴加0.5mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH=12~13,充分搅拌均匀后,向其中加入98g(81.7%)平均粒径为10um的铁微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于35℃下反应36h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性铁微米磁性粒子;
(2)将2g(2%)分子量为50~150KDa、磺化度为30%的磺化聚苯乙烯(SPS),1g(1%)抗氧剂受阻酚抗氧剂264,1g(1%)耐磨剂苯并噻唑和1g(1%)平均粒径为300nm的铁纳米粒子加入到基液15g(15%)烷基联苯型导热油中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性铁微米磁性粒子80g(80%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF4。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图4中MRF4。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态。具体方法和步骤如下:使用实施例4相同种类和配比的添加剂和纳米粒子,利用铁微米粒子代替磺化聚苯乙烯改性铁粒子,硅油替代烷基联苯型导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF4;将CMRF4液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图4中CMRF4。从图4中MRF4与CMRF4对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF4具有更好的热稳定性。
采用DSR Bitumen Rheometer RHEOTEST RN 4.3流变仪测试本实施例制备得到的磁流变液MRF4的剪切粘度随温度的变化曲线,结果见图7中MRF4,图7说明了实施例4制备的磁流变液MRF4具有较低的零场粘度,而且在30~160℃的温度范围之内,零场粘度变化很小,说明了MRF4具有良好的热稳定性,在高温下仍然保持良好的流变性能。
实施例5
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将2g(1.7%)分子量为50~150KDa、磺化度为50%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于15g(13%)的四氢呋喃中,然后滴加0.5mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH=12~13,充分搅拌均匀后,向其中加入98g(85.2%)平均粒径为5um的铁钴合金微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于40℃反应40h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性铁钴合金微米磁性粒子;
(2)将1g(1%)分子量为50~150KDa、磺化度为50%的磺化聚苯乙烯(SPS),1g(1%)抗氧剂N-异丙基-N苯基对苯二胺,1g(1%)耐磨剂苯并三噻唑和2g(2%)平均粒径为400nm的铁钴合金纳米粒子加入到基液13g(13%)烷基萘型导热油基液中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性铁钴合金微米磁性粒子82g(82%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF5。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图5中MRF5。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态,具体方法和步骤如下:使用实施例5相同种类和配比的添加剂和纳米粒子,利用铁钴合金微米粒子代替磺化聚苯乙烯改性铁钴合金粒子,硅油替代烷基萘型导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF5;将CMRF5液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图5中CMRF5。从图5中MRF5与CMRF5对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF5具有更好的热稳定性。
实施例6
一种耐高温磁流变液,通过如下方法制备得到:
(1)将3g(2.5%)分子量为100~200KDa、磺化度为50%的磺化聚苯乙烯(SPS)溶于20g(16.7%)的四氢呋喃中,然后滴加0.5mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH=10~11,充分搅拌均匀后,向其中加入97g(80.8%)平均粒径为5um的羰基铁微米粒子,维持搅拌并在氮气保护下,于30℃下反应24h,反应结束后,磁分离改性粒子,所述改性粒子用乙醇洗涤3次,60℃下真空干燥12小时后即为磺化聚苯乙烯改性羰基铁微米磁性粒子;
(2)将0.1g(0.1%)分子量为100~200KDa、磺化度为50%的磺化聚苯乙烯(SPS),2.4g(2.4%)抗氧剂T504硫化烷基酚,2g(2%)耐磨剂甲基苯并三噻唑和0.5g(0.5%)平均粒径为500nm的羰基铁纳米粒子加入到基液10g(10%)联苯-联苯醚6g、烷基联苯醚4g的混合导热油基液中,在室温下高速乳化5小时,得到均匀乳液A;
(3)将步骤(1)制备得到的磺化聚苯乙烯改性羰基铁微米磁性粒子85g(85%)加入到均匀乳液A中,混合均匀后,在室温条件下采用高速乳化机乳化3小时得到均匀的磁流变液,标记为MRF6。
将本实施例制备得到的磁流变液置于10ml的量筒中,置于150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图6中MRF6。
为了验证本发明所制备的磁流变液的高温沉降稳定性,制备了对比硅油基磁流变液,按同样的方法观察其沉降状态,具体方法和步骤如下:利用羰基铁微米粒子代替磺化聚苯乙烯改性羰基铁粒子,硅油替代混合导热油,不再添加磺化聚苯乙烯,制备磁流变液,标记为CMRF6;将CMRF6液置于10ml的量筒中,150℃油浴中72小时,观察其沉降状态,结果见图6中CMRF6。从图6中MRF6与CMRF6对比可以看出,相比于相同浓度硅油基磁流变液,MRF6具有更好的热稳定性。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例,而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐高温磁流变液,其特征在于,各组分按重量百分比计为:高温导热油基液10%~40%,磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子50%~85%,纳米磁性粒子 0.5%~10%,磺化聚苯乙烯0.1%~10%,添加剂 0.1%~5%;所述高温导热油为联苯-联苯醚导热油、烷基联苯醚导热油、烷基苯型导热油、烷基联苯型导热油和烷基萘型导热油中的一种或几种;所述磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子是由磺化聚苯乙烯接枝在铁微米粒子、氧化铁微米粒子、四氧化三铁微米粒子、羰基铁微米粒子或铁钴合金微米粒子的表面形成的复合磁性微米粒子。
2.根据权利要求1所述的耐高温磁流变液,其特征在于,所述磺化聚苯乙烯的分子量为50~200KDa,磺化度为10%~60%。
3.根据权利要求1所述的耐高温磁流变液,其特征在于,所述纳米磁性粒子为铁纳米粒子、羰基铁纳米粒子、氧化铁纳米粒子、四氧化三铁纳米粒子或铁钴合金纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的耐高温磁流变液,其特征在于,所述纳米磁性粒子的粒径为50nm~500nm。
5.根据权利要求1所述的耐高温磁流变液,其特征在于,所述添加剂包括抗氧剂和耐磨剂,所述抗氧化剂为N-苯基-α-萘胺、二苯胺、N,N-二仲丁基对苯二胺、受阻酚抗氧剂264、N-异丙基-N苯基对苯二胺、或T504 硫化烷基酚;所述耐磨剂为亚磷酸二正丁酯、丁基异辛基磷酸十二胺盐、二烷基二硫代磷酸锌、苯并噻唑、苯并三噻唑、或甲基苯并三噻唑。
6.权利要求1~5任一所述耐高温磁流变液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子:将磺化聚苯乙烯溶于的四氢呋喃中,向其中加入磁性微米粒子,充分搅拌后调节混合溶液的pH至9~13,维持搅拌并在氮气保护下进行表面改性反应,反应结束后,磁分离得到改性粒子,所述改性粒子经洗涤,真空干燥后即为磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子;
(2)按各组分配比称取高温导热油基液、磺化聚苯乙烯、纳米磁性粒子、添加剂,将高温导热油基液、磺化聚苯乙烯、纳米磁性粒子和添加剂混合均匀,在室温下高速乳化后,得到均匀乳液A;
(3)称取磺化聚苯乙烯改性微米磁性粒子,加入到步骤(2)所述的均匀乳液A中,混合均匀,再在室温下高速乳化、分散均匀后,得到磁流变液。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述磺化聚苯乙烯与磁性微米粒子的质量比为1~10:90~99。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述表面改性反应的温度为20℃~60℃,反应时间为10~50h。
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