CN106916433A - 一种高抗冲击性剪切增稠液体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种简便的制备高抗冲击性能剪切增稠液体的方法，并验证了该剪切增稠液体的抗冲击性能。该剪切增稠液体的主要成分为纳米二氧化硅与聚乙二醇的混合液体。纳米二氧化硅的颗粒直径为20 nm，聚乙二醇的分子量为200级。本发明采用的方法为机械混合与超声波震荡相结合的方法，先将混合体置于磁力搅拌器中，至搅拌均匀后，再放置于超声波清洗器中，除去搅拌产生的气泡，最后将样品置于真空干燥箱中，制得结构稳定、抗冲击性能好的剪切增稠液体。本发明生产成本低，制备方法简单，对生产制备设备要求低，反应条件温和，无环境污染，可大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗冲击性剪切增稠液体的制备，通过该法所制成的剪切增稠液体可以起到一定的抗冲击作用。
背景技术
目前，剪切增稠液体得到了越来越广泛的应用。不仅在军事上可以作为液体装甲、防刺服、防弹衣，而且在民用方面，许多使用剪切增稠液体制备成的各种产品已经投入市场，例如，护膝护肘、医用服装、防撞保护材料等。现有的剪切增稠液体的制备方法也有多种，但是，许多的实验室制备方法存在效果不太理想、操作复杂、不利于大批量生产等问题，给剪切增稠液体的进一步研究带来了一定的困难。
发明内容
为了使剪切增稠液体的制备更加高效、可靠，本发明提供了一种简易制备操作方法，并且生产出性能可靠稳定的剪切增稠液体，可以起到液体防护的作用，为下一步对其各项性能的表征提供坚实的基础。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
一、磁力搅拌器温度设置为25℃，超声震荡仪温度为25℃；
二、 称量50 ml的分子量为200级聚乙二醇和16.7 g的颗粒直径为20 nm纳米二氧化硅；
三、将称量好的聚乙二醇倒入烧杯中，加入搅拌子，并放入到磁力搅拌器中。
四、打开搅拌器，将称量好的二氧化硅缓慢加入至烧杯中，直到搅拌不动时停止加入二氧化硅；
五、将烧杯放入超声波清洗器进行震荡,至混合液体澄清无气泡；
六、继续放入搅拌器中添加二氧化硅，至不能搅动后再继续震荡；
七、当超声波清洗器不能除去气泡时，再放入真空干燥箱抽真空除气泡；
八、重复上述步骤四至七，直到称量的二氧化硅已全部加入。
所述步骤三将烧杯置于普通的加热磁力搅拌器，该搅拌器的搅拌速度可设置为0~2600 r/min。
所述步骤四设置的搅拌器的速度为2000 r/min。
所述步骤四中加入纳米二氧化硅是缓慢、分步加入，每次加入后搅拌不动时应停止继续加入。
所述步骤五调节超声波清洗器的功率为90 W。
所述步骤五使用超声波清洗器超声处理后，液体中应没有明显的气泡。
所述步骤五中通过超声震荡后，二氧化硅均匀分散在聚乙二醇中，降低体系的粘度，以致可以继续加料。
所述步骤七中，当体系的粘度大到超声无法除去气泡时，用真空干燥箱除去气泡。
本发明的工作原理是：在制备剪切增稠液体的过程中，及时根据目视情况对制备过程进行修改，在大量实验的基础上，设计出一种简易可行的操作方法。通过向聚乙二醇液体中加入纳米二氧化硅制成剪切增稠液体，具体的实施方法为：使用普通的磁力搅拌器对聚乙二醇与二氧化硅混合液进行搅拌混合，当搅拌至产生大量的气泡时或者搅拌速度难以维持时，将混合液体置于超声波清洗器中，通过超声除去混合液中的气泡并使二氧化硅颗粒分散的更加均匀。控制每次加入的纳米二氧化硅的量，重复以上过程，直至制成所需质量分数的剪切增稠液体。最后将样品放置于真空干燥箱中，抽真空，即可制得性能稳定的目标样品。
本发明的优点是：一方面优化了剪切增稠液体的制备流程，另一方面可以利用简单的实验仪器，制备出效果良好的剪切增稠液体，具有高效、便捷、成本低廉的特点。
附图说明
图1为本发明的生产流程图。
具体实施方式
给出本发明的实施例并结合给出的实施例对本发明加以说明，但所给出的实施例对本发明不构成任何限制：
具体实施方式一：将磁力搅拌器的温度设置为25℃，将超声波清洗器的温度设置为25℃，称量50 ml的聚乙二醇（200级）和16.7 g的二氧化硅（20 nm），将称量好的聚乙二醇倒入烧杯中，加入搅拌子，并放入到磁力搅拌器中，打开搅拌器，缓慢加入二氧化硅至粘稠搅不动，将烧杯放入超声波清洗器进行震荡至澄清无气泡状态，继续放入搅拌器中加料至不能搅动后再震荡，当超声波清洗器不能除去气泡时，再放入真空干燥箱抽真空除气泡，重复操作（缓慢加入二氧化硅至粘稠搅不动，将烧杯放入超声波清洗器进行震荡至澄清无气泡状态，继续放入搅拌器中加料至不能搅动后再震荡，当超声波清洗器不能除去气泡在放入真空干燥箱中抽真空除气泡）至二氧化硅加完。
具体实施方式二：将磁力搅拌器的温度设置为25℃，将超声波清洗器的温度设置为25℃。称取50 ml的的聚乙二醇于烧杯中，加入少量的纳米二氧化硅，质量为0.5 g~1 g。将烧杯放入恒温加热磁力搅拌器中，搅拌30min，至固液混合均匀；再将烧杯放入数控超声波清洗器中，超声时间为0.5 h到2 h，除去其中的气泡；重复以上过程，直至加入的纳米二氧化硅达到16.7 g，再将烧杯置于真空干燥箱中，干燥12h，即可制得性能稳定，可靠的剪切增稠液体。
Claims (8)
1.一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
一、磁力搅拌器温度设置为25℃，超声震荡仪温度为25℃；
二、 称量50 ml的分子量为200级聚乙二醇和16.7 g的颗粒直径为20 nm纳米二氧化硅；
三、将称量好的聚乙二醇倒入烧杯中，加入搅拌子，并放入到磁力搅拌器中；
四、打开搅拌器，将称量好的二氧化硅缓慢加入至烧杯中，直到搅拌不动时停止加入二氧化硅；
五、将烧杯放入超声波清洗器进行震荡,至混合液体澄清无气泡；
六、继续放入搅拌器中添加二氧化硅，至不能搅动后再继续震荡；
七、当超声波清洗器不能除去气泡时，再放入真空干燥箱抽真空除气泡；
八、重复上述步骤四至七，直到称量的二氧化硅已全部加入。
2.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤三将烧杯置于普通的加热磁力搅拌器，该搅拌器的搅拌速度可设置为0~2600 r/min。
3.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤四设置的搅拌器的速度为2000 r/min。
4.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤四中加入纳米二氧化硅是缓慢、分步加入，每次加入后搅拌不动时应停止继续加入。
5.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤五调节超声波清洗器的功率为90 W。
6.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤五使用超声波清洗器超声处理后，液体中应没有明显的气泡。
7.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤五中通过超声震荡后，二氧化硅均匀分散在聚乙二醇中，降低体系的粘度，以致可以继续加料。
8.根据权利要求1所述的一种简易型高抗冲击性能剪切增稠液体的制备方法，其特征在于：所述步骤七中，当体系的粘度大到超声无法除去气泡时，用真空干燥箱除去气泡。
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