DE69214962T2

DE69214962T2 - Elektroviskose flüssigkeit

Info

Publication number: DE69214962T2
Application number: DE69214962T
Authority: DE
Inventors: Robert Bloodworth; Guenter Oppermann; Wolfgang Podszun
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Fludicon GmbH
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-09-05
Also published as: EP0606254A1; DE4131142A1; JP2539171B2; JPH07501086A; CA2119257A1; EP0606254B1; WO1993006199A1; US5503763A; DE69214962D1; ES2094369T3; ATE144788T1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf elektroviskose Flüssigkeiten, die als disperse Phase Polymerteilchen oder mit Polymer überzogene Teilchen mit kleinen Teilchendurchmessern und enger Teilchendurchmesserverteilung enthalten.
Elektroviskose Flüssigkeiten (EVF) sind Dispersionen feinteiliger Festkörper in hydrophoben, elektrisch nichtleitenden Ölen, deren Viskosität sich unter dem Einfluß eines ausreichend starken elektrischen Feldes sehr rasch und reversibel vom flüssigen zu einem hochviskosen, plastischen oder festen Zustand ändert. Die Viskosität reagiert sowohl auf elektrische Gleichstromfelder als auch elektrische Wechselstromfelder, aber der durch die EVF fließende Strom sollte sehr gering sein. Elektroviskose Flüssigkeiten konnen überall dort verwendet werden, wo große Kräfte mit geringer elektrischer Leistung übertragen werden müssen, z.B. in Kupplungen, hydraulischen Ventilen, Stoßdämpfern, Vibratoren oder Vorrichtungen zum Positionieren und Fixieren von Werkstücken.
Bei vielen bekannten elektroviskosen Flüssigkeiten besteht die disperse Phase aus anorganischen Feststoffen. EVFs auf Silicagelbasis sind aus den Deutschen Patentschriften DE 3 517 281 und DE 3 427 499 bekannt. In EP 265 252 werden Zeolithe als disperse Phase verwendet. DE 3 536 934 beschreibt die Verwendung von Aluminosilicaten. Sphärische Teilchen, die durch die Hydrolyse und Kondensation von Metallalkoxiden, zum Beispiel Tetraethoxysilan, erhalten werden, können ebenfalls als disperse Phase verwendet werden (EP 0 341 737). Die Verwendung von "Organo Silica Sol" ist in JP 01 304 189 (CA 112 142 616) beschrieben. Bei den bekannten Systemen ist der elektroviskose Effekt darauf zurückzuführen, daß die Feststoffe mit Wasser beladen werden. Diese Systeme ergeben im allgemeinen vorteilhafte elektroviskose Effekte, aber sie haben wegen der hohen Dichte und großen Härte der anorganischen Feststoffe eine geringe Dispersionsstabilität und ungünstige Schleißeigenschaften.
Elektroviskose Flüssigkeiten auf der Basis von Polymerteilchen als disperse Phase wurden ebenfalls vorgeschlagen. So schlägt DE 2 820 494 EVFs vor, die ein Polymer aufweisen, das freie oder neutralisierte Säuregruppen enthält. Ein substituiertes Silikonharz als disperse Phase ist in DE 3 912 888 offenbart. Oberflächenbehandelte Polyalkylsiloxanpulver sind in JP 01 266 191 beschrieben. JP 01 180 240 (CA 112 23 759) erwähnt Verbundteilchen, die durch die Kondensation ionischer Polymerteilchen mit speziellen Siliciumverbindungen erhalten werden.
In EP-A 0 393 693 sind elektroviskose Flüssigkeiten beschrieben, die aus polymeren Feststoffteilchen mit einer in der Oberfläche absorbierten polaren Flüssigkeit als polymerisierbare disperse Phase und einer elektrisch nichtleitenden Flüssigkeit bestehen. Die Teilchengröße der polymeren Feststoffteilchen beträgt vorzugsweise weniger als 1 µm. Diese elektroviskosen Flüssigkeiten benötigen eine polare Flüssigkeit und haben auch bei geringen Gehalten an polymerem Feststoff relativ hohe Viskositäten in Abwesenheit eines elektrischen Feldes (Grundviskosität). Obwohl die Viskositäten beim Anlegen des elektrischen Feldes zunehmen, bleibt die relative Zunahme der Viskosität V(O) aufgrund der hohen Grundviskosität sehr gering.
Die bisher bekannten elektroviskosen Flüssigkeiten, die auf Polymerteilchen beruhen, sind nicht in der Lage, alle Anforderungen zu erfüllen. Insbesondere ist es schwierig, einen hohen elektroviskosen Effekt kombiniert mit geringer Grundviskosität, hoher Dispersionsstabilität und hoher Scherfestigkeit zu erhalten.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, nichtschleißende, sedimentationsstabile elektroviskose Flüssigkeiten bereitzustellen, die durch einen hohen elektroviskosen Effekt, eine geringe Grundviskosität und eine hohe Scherfestigkeit sowie gute Reaktionszeiten ausgezeichnet sind.
Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser und die Teilchengrößenverteilung einen erheblichen Einfluß auf den elektroviskosen Effekt haben. Organische Polymere als disperse Phase haben vorteilhafte Eigenschaften im Hinblick auf die Abriebwirkung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf elektrorheologische Flüssigkeiten, die aus 45 bis 75% eines organischen Polymers als polarisierbarer disperser Phase, einer elektrisch nichtleitenden, nichtwäßrigen kontinuierlichen Phase und einem Dispergiermittel bestehen, wobei die disperse Phase einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,2 bis 30 µm und eine Teilchendurchmesserverteilung mit einer relativen Halbwertsbreite von unter 0,8 aufweist. Die relative Halbwertsbreite ist der Quotient aus der absoluten Halbwertsbreite und dem mittleren Teilchendurchmesser.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 µm, am meisten bevorzugt 1 bis 10 µm. Bevorzugte Teilchengrößeverteilungen der dispersen Phase haben relative Halbwertsbreiten von unter 0,5, am meisten bevorzugt von unter 0,3.
Da viele organische Polymere, die für die Bildung der dispersen Phase geeignet sind, nur eine geringe elektrische Polarisierbarkeit haben, enthält die Phase gemäß der Erfindung vorzugsweise eine polare Substanz in Lösung. Die Verwendung solcher Elektrolyte zur Erhöhung der Stärke des elektroviskosen Effekts in einer Polymerdispersion wurde in EP-A 0 472 991 beschrieben.
Bei der verwendeten polaren Substanz kann es sich um Wasser und/oder andere Elektrolyte, wie zum Beispiel KCl, LiNO&sub3;, CH&sub3;COONa, LiClO&sub4;, Mg(ClO&sub4;)&sub2;, KSCN, LiBr, LiI, LiBF&sub4;, LiPF&sub6;, NaB(C&sub6;H&sub5;)&sub4;, LiCF&sub3;SO&sub3; und N(C&sub2;H&sub4;)&sub4;Cl, Li&sub2;CO&sub3;, ZnCl&sub2;, ZnSO&sub4;, ZnI&sub2;, ZnBr&sub2;, Li&sub2;SO&sub4; sowie andere organische und anorganische Salze von Metallionen handeln. Außerdem umfassen die Elektrolyte die Salze organischer Anionen mit Metall- und Nichtmetallkationen sowie die Salze organischer Kationen mit organischen oder anorganischen Anionen.
Beispiele für Salze mit organischen Anionen sind die Alkyl-, Aralkyl- und Arylsulfonate, Sulfate und Phosphate, wie Alkylsulfonate (RSO&sub4;)mMn, wobei R = C&sub1;-C&sub1;&sub6;-Alkyl, Arylsulfonate (RSO&sub4;)mMn, wobei R = Phenyl, Naphthyl, Pyryl etc., Aralkylsulfonate (RSO&sub4;)mMn, wobei R = C&sub8;-C&sub1;&sub5;-Aralkyl (z.B. Nonylphenyl) usw., Alkylsulfate (RSO&sub3;)mMn, wobei R = C&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkyl, Alkylpolyethersulfate (RSO&sub3;)mMn, wobei R = C&sub2;-C&sub1;&sub2;-Alkylpolyether mit 2-20 Ethylenoxideinheiten, sowie Alkylmono- und -diphosphate, wobei Alkyl = C&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkyl, wobei m und n von der relativen Ladung der Ionen abhängen.
Diese Anionen können mit geeigneten Metall- oder organischen Kationen, wie den an anderer Stelle in der Erfindung beschriebenen, kombiniert werden.
Beispiele für Salze mit organischen Kationen sind die Alkyl- und Arylammoniumsalze, wie Tetraalkylammoniumsalze (NR&sub1;R&sub2;R&sub3;R&sub4;)mXn, wobei R&sub1;&submin;&sub4; = C&sub1;-C&sub6;-Alkyl- und/oder Polyoxyalkylengruppen, Alkylpyridiniumsalze (py-R)mXn, wobei R = C&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkyl, wobei m und n von den relativen Ladungen der Ionen abhängen. Geeignete Anionen X sind die Halogene, Phosphate, Sulfate, Nitrate, Acetate und andere anorganische Anionen. Die oben in der Erfindung beschriebenen organischen Anionen können auch mit organischen Kationen kombiniert werden, was besonders gut lösliche Salze ergibt.
Die Lösung der polaren Substanz sollte sich über wenigstens einen Teil der Oberfläche der dispergierten Teilchen, vorzugsweise jedoch über das gesamte Volumen der Teilchen erstrecken.
Die Menge der in den Polymerteilchen gelösten Elektrolyten kann im Falle von Wasser bis zu 20 Gew.-% betragen.
Mengen von 0,4 bis 8 Gew.-% werden bevorzugt, und im Falle stärker polarisierbarer Elektrolyte betragen die Mengen vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.-%.
Bei den als Dispersionsmedium verwendeten nichtwäßrigen Flüssigkeiten, die die kontinuierliche Phase bilden, kann es sich zum Beispiel um Kohlenwasserstoffe handeln, wie Paraffine, Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe. Silikonöle, wie Polydimethylsiloxane und flüssige Methylphenylsiloxane, werden ebenfalls verwendet. Diese können einzeln oder als Kombinationen aus zwei oder mehreren Typen verwendet werden. Der Verfestigungspunkt der Dispersionsmedien wird vorzugsweise auf unter -30ºC eingestellt, und der Siedepunkt liegt über 150ºC.
Die Viskosität der Öle beträgt bei Raumtemperatur 3 bis 300 mm²/s. Die niedrigviskosen Öle mit einer Viskosität von 3 bis 20 mm²/s sind im allgemeinen zu bevorzugen, da sie eine geringere Grundviskosität der zu erhaltenden EVF ermöglichen.
Um eine Sedimentierung zu vermeiden, sollte das Öl auch eine Dichte aufweisen, die ungefähr gleich der Dichte der dispersen Phase ist. So können EVFs gemäß der Erfindung erhalten werden, die trotz ihrer geringen Grundviskosität mehrere Wochen lang keine Anzeichen einer Sedimentierung zeigen, indem man zum Beispiel fluorhaltige Siloxane entweder als reine Substanz oder als Gemisch mit anderen Silikonölen verwendet.
Zur Herstellung elektroviskoser Flüssigkeiten gemäß der Erfindung, die außergewöhnlich stabil gegenüber Sedimentierung sind, ist es zweckmäßig, fluorhaltige Siloxane mit der folgenden allgemeinen Struktur zu verwenden:
Bei dem teilchenförmigen Polymer, das die disperse Phase bildet, kann es sich um jedes feste oder hochviskose Polymer handeln, das, in manchen Fällen aufgrund der Gegenwart gelöster Elektrolyte, eine ausreichende elektrische Polarisierbarkeit besitzt und in der Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung gemäß der Erfindung hergestellt werden kann. Zu den geeigneten Verfahren zu seiner Herstellung gehören die Emulsionspolymerisation, die Suspensionscopolymerisation usw. Wenn die Teilchengrößenverteilung nicht befriedigend ist, kann dies z.B. mit Hilfe von Filtrationskaskaden korrigiert werden. Bevorzugte Polymere sind jedoch solche, die durch das Herstellungsverfahren erhalten werden, bei dem die Teilchen direkt mit der engen Teilchengrößenverteilung gemäß der Erfindung erhalten werden.
So können gemäß DE-A 2 501 123 pulverförmige Maleinsäureanhydrid/1-Olefin-Copolymere, die aus diskreten Kugeln mit einer sehr engen Teilchendurchmesserverteilung mit einem Durchmesser innerhalb von etwa 10 bis 30 µm und einer relativen Halbwertsbreite der Teilchendurchmesserverteilung von unter 0,8 hergestellt werden, indem man Maleinsäureanhydrid in einem organischen Dispersionsmedium in Gegenwart eines Radikalbildners und in Gegenwart eines speziellen Dispergiermittels, das in dem Dispersionsmedium löslich ist, mit einer mehr als äquimolaren Menge eines 1-Olefins mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen polymerisiert, wobei die Bedingungen der Suspensionspolymerisation verwendet werden und das spezielle Dispergiermittel ein Produkt der Reaktion eines Copolymers von Maleinsäureanhydrid und 1-Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen mit wenigstens einem primären, aliphatischen, gesättigten oder monoolefinisch ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten einwertigen Alkohol mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder wenigstens einem primären oder sekundären, aliphatischen, gesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monoamin mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einem Gemisch davon ist. Alle Einzelheiten des Verfahrens zur Herstellung der feinteiligen Maleinsäureanhydrid/1-Olefin-Copolymere sind in DE-A 2 501 123, DE-A 2 919 822 und DE-A 3 144 793 angegeben.
Polymerteilchen gemäß DE-A 3 331 542, die in einer wäßrig/alkoholischen Phase durch eine radikalisch gestartete Pfropfcopolymerisation eines Gemischs von Methacrylsäure und Methylmethacrylat auf das wasserlösliche Salz eines alternierenden Copolymers von Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäuresemiamid und einem α-Olefin oder Styrol hergestellt werden, sind ebenfalls für die Erfindung geeignet. Wegen Einzelheiten des Herstellungsverfahrens, siehe DE-A 3 331 542.
Fluorhaltige Polymerkügelchen, die gemäß DE-A 3 708 032 erhältlich sind, sind ebenfalls für die Erfindung geeignete feinteilige Polymere.
Besonders bevorzugte feinteilige Perlpolymere mit einer engen Teilchengrößenverteilung werden gemäß EP-A 417 539 erhalten.
Besonders bevorzugt gemäß der Erfindung sind daher elektroviskose Flüssigkeiten, deren disperse Phase aus teilchenförmigen Polymeren besteht, die über Si-O-Si-Gruppen vernetzt sind, wobei die Polymere
a) 50-99 Gew.-% polymerisierte Vinylmonomereinheiten und
b) 1-50 Gew.-% polymerisierte Silanmonomereinheiten, die wenigstens teilweise durch Si-O-Si-Gruppen miteinander verbrückt sind,
enthalten.
Das teilchenförmige, über Si-O-Si-Gruppen vernetzte Polymer enthält am meisten bevorzugt
a1) 10-90 Gew.-% polymerisierte hydrophile Vinylmonomereinheiten,
a2) 0-90 Gew.-% polymerisierte nichthydrophile Vinylmonomereinheiten und
b) 1-50 Gew.-% polymerisierte Silanmonomereinheiten, die wenigstens teilweise über Si-O-Si-Gruppen miteinander verbrückt sind.
Bei den Vinylmonomeren für das vernetzte Polymer handelt es sich um eine oder mehrere Verbindungen, die aus substituierten oder unsubstituierten, geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Olefinen, Diolefinen oder aromatischen Vinylverbindungen, ungesättigten Carbonsäuren oder Derivaten davon sowie Vinylderivaten von Carbonsäuren ausgewählt sind.
Bei den hydrophilen Vinylmonomereinheiten kann es sich um Vinylalkohole, Acryl- und Methacrylsäure sowie Derivate davon handeln, wie (Meth)acrylamid, N-alkylsubstituierte (Meth)acrylamide, (Meth)acrylsäurehydroxyalkylester, (Meth)acrylsäureaminoalkylester und (Meth)acrylsäurecarbonamidoalkylester. Die folgenden sind Beispiele dafür:
2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, N-Methylformamidoethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat und N-Methylformamidoethylmethacrylat. (Meth)acrylsäure kann nicht nur in reiner Form, sondern auch in Form ihrer Salze, insbesondere ihrer Alkalimetallsalze, verwendet werden. Aminoalkyl(meth)acrylat kann auch in protonierter oder quaternisierter Form verwendet werden, zum Beispiel N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat in Form des Hydrochlorids. Zu den weiteren geeigneten hydrophilen Monomeren gehören solche mit Sulfonat- oder Phosphatgruppen, wie Allylsulfonsäure, Vinylsulfonsäure und Styrolsulfonsäure. N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylmorpholin und N-Vinylcaprolactam sind ebenfalls geeignete hydrophile Monomere.
Beispiele für geeignete nichthydrophile Monomere sind Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, substituierte Vinyltoluole, wie Vinylbenzylchloride, Butadien, Isobutylen, 2-Chlorbutadien, 2-Methylbutadien, Vinylpyridin, Cyclopenten, Cyclopentadien und andere; (Meth)acrylsäureester, wie Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Butylacrylat, Acrylnitril und andere; außerdem Vinylacetat, Vinylpropionat und andere. Ein oder mehrere Vinylmonomere, die aus Styrol und den oben genannten (Meth)acrylsäureestern ausgewählt sind, werden vorzugsweise verwendet, insbesondere ein oder mehrere (Meth)acrylsäureester.
Bei den verwendeten Silanmonomeren kann es sich um solche handeln, die der folgenden Formel
entsprechen, in der
R¹ Wasserstoff oder Methyl bedeutet,
R² geradkettiges oder verzweigtes C&sub2;-C&sub1;&sub2;-Alkylen bedeutet, dessen Kohlenstoffkette durch O, NH, COO oder NH-COO unterbrochen sein kann,
R³ für ein geradkettiges oder verzweigtes C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Phenyl steht,
X eine hydrolysierbare Gruppe bedeutet,
a den Wert null, eins oder zwei hat und
b den Wert null oder eins hat.
Beispiele für geradkettige oder verzweigte Alkylene mit 2-12 Kohlenstoffatomen sind Dimethylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen und Dodecamethylen sowie 1,2-Propylen, 1,2- und 1,3-Butylen sowie ähnliche wohlbekannte verzweigte Strukturen. Wenn die Kohlenstoffkette durch O, NH, COO oder NH-COO unterbrochen ist, gehören die Verbindungen in bekannter Weise zu einer Reihe von Polyethern, Polyaminen, Oligoestern oder Oligourethan. Eine C&sub2;-C&sub8;- Alkylenkette, bei der die Kohlenstoffkette durch O unterbrochen sein kann, ist gegenüber einer C&sub2;-C&sub1;&sub2;-Alkylenkette bevorzugt.
Beispiele für geradkettige oder verzweigte C&sub1;-C&sub6;-Alkyle sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl sowie die bekannten C&sub5;- und C&sub6;-Kohlenwasserstoffgruppen.
Hydrolysierbare Gruppen am Si-Atom sind dem Fachmann bekannt, und umfassen zum Beispiel Halogenatome, wie Fluor, Chlor oder Brom, insbesondere Chlor, Alkoxygruppen, wie C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy, insbesondere Methoxy oder Ethoxy, sowie Carboxylat- und Carbonamidogruppen, wie Acetat, Propionat, Acetylamino oder Propionylamino.
X steht vorzugsweise für ein Chloratom oder die oben genannten Alkoxygruppen, insbesondere Methoxy oder Ethoxy.
Der Index a zeigt an, daß das Si-Atom wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe trägt, daß aber zusätzlich bis zu zwei C&sub1;-C&sub6;- Alkylgruppen oder Phenyl an das Si-Atom gebunden sein können.
Der Index b zeigt an, daß die Vinylgruppen, die sich in (I) links befinden, entweder direkt oder mittels der Carboxyalkylengruppe an das Si-Atom gebunden sein können.
Der Index a hat vorzugsweise den Wert null, und der Index b hat vorzugsweise den Wert 1.
Bevorzugte Silanmonomereinheiten sind daher solche, die der Formel
entsprechen, in der
R&sup4; geradkettiges oder verzweigtes C&sub2;-C&sub8;-Alkylen bedeutet, dessen Kohlenstoffkette durch -O- unterbrochen sein kann, und
R¹, R³, X und a dasselbe wie oben bedeuten.
Besonders bevorzugt werden Silanmonomereinheiten verwendet, die der folgenden Formel
entsprechen, in der R¹, R&sup4; und X dasselbe wie oben bedeuten.
Die folgenden sind Beispiele für geeignete Silanmonomerverbindungen: Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinylmethyldimethoxysilan, Vinylmethyldiethoxysilan, γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan, γ-Methacryloyloxypropyltriethoxysilan, γ-Methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Acryloyloxypropyltrimethoxysilan, γ-Acryloyloxypropyltriethoxysilan, γ-Acryloyloxypropylmethyldimethoxysilan und γ-Acryloyloxypropylmethyldiethoxysilan.
Das vernetzte Polymer liegt in Form diskreter Teilchen vor, die die disperse Phase der elektroviskosen Flüssigkeit gemäß der Erfindung bilden. Die Form der Teilchen kann unregelmäßig sein: So können sie zum Beispiel in Form von Polymerspänen vorliegen, die durch einen Mahlvorgang erhalten werden. Stabförmige und faserige Teilchen sind ebenfalls geeignet, vorteilhafterweise mit einem LD-Verhältnis (Quotient von Länge zu Durchmesser) von 1,5 bis 20. Die sphärische Form ist besonders bevorzugt.
Der mittlere Teilchendurchmesser der vernetzten Polymere beträgt 0,1 bis 30 µm, vorzugsweise 0,5 bis 20 µm, am meisten bevorzugt 1 bis 10 µm. Die Teilchendurchmesserverteilung ist vorzugsweise eng und in vielen Fällen fast monodispers. Die Teilchendurchmesserverteilung kann durch Messen der Autokorrelationsfunktion von gestreutem Laserlicht bestimmt werden.
Die Herstellung des Polymers wird durch Copolymerisation der Vinylmonomere (a) mit den Silanmonomeren (b) durchgeführt. Dies kann nach bekannten Polymerisationsverfahren durchgeführt werden, wie sie zum Beispiel in Houben Weyl, Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, "Makromolekulare Stoffe", G. Thieme Verlag 1987, beschrieben sind. Die ursprünglich durch Polymerisation in das Polymer eingebauten Silanmonomereinheiten erfahren im Verlauf der weiteren Herstellung eine Veränderung, so daß die hydrolysierbaren Gruppen wenigstens zum Teil durch Hydrolyse abgespalten werden und die resultierenden Si-OH-Gruppen durch eine Kondensationsreaktion in Si-O -Si-Brücken umgewandelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Polymer hergestellt, indem man das Gemisch von Vinylmonomeren und Silanmonomeren in einem nichtwäßrigen polaren Medium mit Hilfe eines Radikalbildners als Starter in Gegenwart eines Polymers, das in diesem Medium löslich ist und ein Molekulargewicht Mw von 5 10³ bis 5 10&sup5; hat und in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge des polaren Mediums, verwendet wird, und weiterhin in Gegenwart eines niedermolekularen Tensids, das in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Mediums, verwendet wird, polymerisiert und dann das resultierende Polymer durch die Einwirkung einer wäßrigen Säure oder Base vernetzt.
Das nichtwäßrige polare Medium für die Herstellung des bevorzugten Polymers kann eine oder mehrere Verbindungen umfassen, die aus C&sub1;-C&sub8;-Alkanolen, offenkettigen oder cyclischen C&sub4;-C&sub8;-Ethern, C&sub1;-C&sub6;-Nitrilen, C&sub1;-C&sub6;-Säureamiden, C&sub3;-C&sub6;-Estern und C&sub3;-C&sub6;-Ketonen ausgewählt sind. Die folgenden sind Beispiele dafür: Methanol, Ethanol, Propanol, i-Propanol, Butanol, i-Butanol, tert.-Butanol, Hexanol, Octanol, Diethylether, Dibutylether, Dioxan, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Propionitril, Dimethylformamid, Methylacetat, Ethylacetat, Ethylpropionat, Aceton, Methylethylketon, Methyltert.-butylketon und andere Verbindungen, die dem Fachmann bekannt sind. Die oben genannten Alkohole oder ein Gemisch davon werden vorzugsweise verwendet, insbesondere C&sub1;-C&sub4;-Alkohole. Für die Polarität des Mediums ist es ausreichend, wenn das Reaktionsmedium wenigstens 50 Gew.-% einer oder mehrerer der oben genannten polaren Verbindungen enthält. Der Rest, zum Beispiel 0,01 bis 50 Gew.-% des Reaktionsmediums, kann aus apolaren Kohlenwasserstoffen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie Hexan, Heptan, Benzol, Chlorbenzol und anderen, bestehen.
Die Polymerisation wird mit Hilfe eines Radikalpolymerisationsstarters durchgeführt. Solche Radikalstarter sind dem Fachmann wohlbekannt und umfassen insbesondere Peroxyverbindungen und Azodiisobutyronitril. Solche Radikalbildner werden in einer Menge von 0,05 bis 5%, vorzugsweise 0,1 bis 2%, bezogen auf die Gesamtmenge der Comonomere, verwendet.
Die Polymerisation wird in Gegenwart eines Polymers durchgeführt, das im Polymerisationsmedium löslich ist und ein Molekulargewicht Mw von 5 10³ bis 5 10&sup5; hat, vorzugsweise 10&sup4; bis 2 10&sup5;. Dieses lösliche Polymer wird in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Polymerisationsmediums, verwendet. Dieses Polymer wirkt als Dispergiermittel und kann natürlichen oder synthetischen Ursprungs sein. Die folgenden sind Beispiele dafür: Cellulosederivate, wie Methylcellulose, Ethylcellulose und Hydroxypropylcellulose, Vinylacetatpolymere, wie Propylvinylacetat, Ethylen/Vinylacetat- Copolymere, die 50 bis 90 Gew.-% Vinylacetateinheiten im Copolymer enthalten, andere Vinylacetatcopolymere sowie partiell verseifte Polyvinylacetate, zum Beispiel mit einem Grad der Verseifung von 5-25% aller Acetatgruppen. Weitere Beispiele für geeignete Polymere sind: Poly-N-vinylpyrrolidon (PVP), substituiertes PVP, Poly-N-vinylcaprolactam und seine substituierten Derivate, Copolymere von PVP und Vinylcaprolactam sowie andere Polymere mit dem erforderlichen Molekulargewicht und der Löslichkeit, wie sie oben angegeben sind.
Das bevorzugte Polymer wird in Gegenwart eines niedermolekularen Tensids hergestellt, das in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisationsmedium, verwendet wird. Die Tenside können nichtionisch oder ionisch sein, sind jedoch vorzugsweise ionische, am meisten bevorzugt kationische Tenside, die dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind. Von den vielen Tensiden sind die Natriumsalze von Sulfobernsteinsäureestern Beispiele für anionische Tenside, und N-Alkylammoniumsalze, wie Methyltricaprylammoniumchlorid, sind Beispiele für kationische Tenside, neben anderen.
Die Polymerisationstemperatur liegt im Bereich von 50 bis 140ºC. Die Polymerisationstemperatur und Zersetzungstemperatur des Radikalstarters werden einander angepaßt. Der Druck ist für die Polymerisation im Prinzip nicht entscheidend, und daher wird vorzugsweise Normaldruck eingesetzt. Ein höherer als Normaldruck kann von Vorteil sein, wenn die Polymerisation bei einer erhöhten Temperatur in einem niedrigsiedenden Lösungsmittel durchgeführt werden soll. Wegen der Temperatursteuerung wird ebenfalls vorzugsweise am Siedepunkt des polaren Polymerisationsmediums gearbeitet. Wenn höhersiedende Reaktionsmedien verwendet werden, kann es daher vorteilhaft sein, einen leicht reduzierten Druck einzusetzen (Verdunstungskühlung).
Die Polymerisationszeit beträgt mehrere Stunden, in vielen Fällen 2 bis 12 Stunden, und hängt bekanntermaßen unter anderem von der Menge und dem Typ des Reaktionsgemischs ab.
Der Teilchendurchmesser des bevorzugten Polymers kann durch die Kombination der oben genannten Polymerisationsparameter gesteuert werden und läßt sich durch einfache Vorversuche bestimmen. Ein wichtiger Polymerisationsparameter ist die Polarität des Polymerisationsmediums. Es wurde gefunden, daß die Teilchen um so feiner sind, je polarer das Lösungsmittel ist. So nimmt der Teilchendurchmesser zum Beispiel in der Reihe n-Propanol, Ethanol und Methanol, die als Polymerisationsmedien verwendet werden, ab. Der Teilchendurchmesser kann also kontinuierlich auf den gewünschten Wert eingestellt werden, indem man für das polare Reaktionsmedium mehrere der oben genannten Verbindungen mischt.
Insbesondere ein Teilchendurchmesser von 1 bis 10 µm, der für die elektroviskosen Flüssigkeiten gemäß der Erfindung besonders geeignet ist, kann mit diesen Mitteln leicht eingestellt werden.
Durch dieses Verfahren wird eine enge Teilchendurchmesserverteilung erhalten.
Nach der Beendigung der Polymerisation wird das erhaltene Polymer mit sauren oder alkalischen wäßrigen Lösungen behandelt, um wie oben beschrieben eine Vernetzung über die SiOH-Gruppen und eine Kondensation dieser Gruppen zu Si-O-Si-Gruppen zu bewirken. Entweder saure oder alkalische Lösungen können zu diesem Zweck zu dem Polymerisationsgemisch gegeben werden, und das Polymer kann nach dem Vernetzungsvorgang durch Filtration erhalten und, falls erforderlich, gewaschen werden. Die verwendeten sauren oder alkalischen Lösungen sind wäßrige Säuren oder Laugen, zum Beispiel wäßrige Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure oder wäßriges Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid. Die saure oder alkalische Lösung wird in einer solchen Menge zu dem Polymerisationsgemisch oder zu dem abzufiltrierenden Polymer gegeben, daß das Polymerisationsgemisch oder die Aufschlämmung des filtrierten Polymers in diesem Wasser einen pH von -1 bis 3, vorzugsweise von 0 bis 2, oder von 11 bis 14, vorzugsweise von 12 bis 13, hat. Die saure Hydrolyse und Vernetzung ist das bevorzugte Verfahren. Die Menge der sauren oder alkalischen Lösung ist nicht entscheidend, abgesehen von der Einstellung des oben genannten pH-Werts, insbesondere da die kleine Menge an Wasser, die für die wenigstens teilweise Hydrolyse und Vernetzung erforderlich ist, in jedem Fall stets vorhanden ist. Bei der Variation, bei der saure oder alkalische Lösung zu dem Polymerisationsgemisch gegeben wird, erwies es sich als zweckmäßig, einen Anteil von etwa 10 Gew.-% der sauren oder alkalischen Lösung, bezogen auf das Polymerisationsgemisch, zu verwenden. Die Hydrolyse und Vernetzung kann bei einer Temperatur von 0-50ºC, vorzugsweise bei Raumtemperatur, durchgeführt werden. Die Reaktionszeit wird im allgemeinen auf 15 Minuten bis mehrere Stunden eingestellt und hängt hauptsächlich von der Menge des Reaktionsgemischs ab.
Die Vernetzungsreaktion und der schließlich erhaltene Vernetzungsgrad können durch Bestimmung der Löslichkeit in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran (THF), Ethylacetat oder Dimethylformamid, leicht analytisch überwacht und kontrolliert werden. Die in der ersten Stufe der Polymerisation erhaltenen Polymere sind vor der Vernetzungsreaktion leicht löslich (Gelgehalt in Tetrahydrofuran bei 25ºC im allgemeinen unter 5%), sind jedoch nach der Vernetzungsreaktion unlöslich (Gelgehalt in Tetrahydrofuran bei 25ºC größer als 90%). Die Form, Größe und Teilchendurchmesserverteilung des Polymers werden durch die Vernetzungsreaktion nicht verändert.
Das Polymer hat einen klar definierten Wassergehalt. Dieser Wassergehalt wird unter kontrollierten Bedingungen der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit als Gleichgewichtswassergehalt festgelegt. Bei 20ºC und 60% relativer Luftfeuchtigkeit beträgt der Wassergehalt im allgemeinen 0,4 bis 8 Gew.-%.
Die elektroviskose Flüssigkeit gemäß der Erfindung enthält 10 bis 75 Gew.-% des Polymers, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-%, am meisten bevorzugt 30 bis 65 Gew.-%.
Die für die disperse Phase verwendeten Dispergiermittel können Tenside sein, die im Dispersionsmedium löslich sind, z.B. von Aminen, Imidazolinen, Oxazolinen, Alkoholen, Glycol oder Sorbit abgeleitete Tenside. In dem Dispersionsmedium können auch lösliche Polymere verwendet werden. Geeignete Polymere für diesen Zweck sind zum Beispiel solche, die 0,1 bis 10 Gew.-% N und/oder H und 25 bis 83 Gew.-% C&sub4;-C&sub2;&sub4;-Alkylgruppen enthalten und ein Molekulargewicht von 5000 bis 1 000 000 haben. Die N- und OH- haltigen Verbindungen in diesen Polymeren können zum Beispiel aus Aminen, Amiden, Imiden, Nitrilen oder 5- bis 6-gliedrigen N-haltigen heterocyclischen Ringen oder einem Alkohol bestehen, und die C&sub4;-C&sub2;&sub4;-Alkylgruppen können Ester von Acryl- oder Methacrylsäure sein. Die folgenden sind Beispiele für die oben genannten N- und OH-haltigen Verbindungen: N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, tert.-Butylacrylamid, Maleinimid, Acrylnitril, N-Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin und 2-Hydroxyethylmethacrylat. Die oben genannten polymeren Dispergiermittel haben gegenüber niedermolekularen Tensiden im allgemeinen den Vorteil, daß sie zu Dispersionen führen, die stabiler gegenüber Sedimentierung sind.
Zum Dispergieren in Silikonöl werden vorzugsweise auf Polysiloxanen beruhende Dispergiermittel verwendet. Geeignete Beispiele sind Polysiloxane, die mit Amino- oder Hydroxygruppen modifiziert sind. Polysiloxan/Polyether-Copolymere sind besonders geeignet; solche Produkte sind im Handel erhältlich. Polysiloxan/Polyether- Copolymere mit Acryl- und Methacrylsäurefunktionen, die während der Polymerisation auf die Oberfläche der Teilchen aufgepfropft werden, ergeben besonders stabile Dispersionen. Die Dispergiermittel oder Gemische verschiedener Dispergiermittel werden in Mengen von 0,1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die EVF, verwendet.
Die Viskositäten der elektroviskosen Flüssigkeiten gemäß der Erfindung können in einem modifizierten Rotations-Viskosimeter bestimmt werden, wie es bereits von W.M. Winslow in J. Appl. Phys. 20 (1949), Seite 1137-1140, beschrieben wurde.
Die unten aufgeführten Beispiele waren dadurch gekennzeichnet, daß die Grundviskosität V(O) und die relative Viskositätserhöhung V(r) bestimmt wurden. Die verwendete Meßanordnung und die Definition der physikalischen Größen sind im Einzelnen in DE-A 40 26 881 beschrieben. Die Dispersionsstabilität (Sedimentierungsbeständigkeit) und die Abriebwirkung wurden ebenfalls untersucht.
Es ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine funktionelle Vorrichtung bereitzustellen, die die erfindungsgemäße elektroviskose Flüssigkeit enthält.
Die elektroviskosen Flüssigkeiten gemäß der Erfindung haben geeignete elektrorheologische Eigenschaften, die besonders gut für die praktische Verwendung geeignet sind. Darüber hinaus sind sie lange Zeit (mehrere Monate) stabil gegenüber Sedimentierung und sind nicht schleißend.
Diese Erfindung umfaßt auch ein funktionelles Element (Vorrichtung), das eine Anode und eine Kathode sowie die elektroviskose Flüssigkeit gemäß dieser Erfindung, die sich wenigstens teilweise zwischen der Anode und der Kathode befindet, enthält, wobei die Funktion (Eigenschaft, Betriebsmodus) des Elements durch eine Veränderung des elektrischen Feldes zwischen der Anode und der Kathode aufgrund einer resultierenden Viskositätsänderung der Flüssigkeit verändert wird. Solche funktionellen Elemente (Vorrichtungen) sind im Prinzip bekannt.
Solche funktionellen Elemente umfassen Stoß- und Schwingungsdämpfer, pneumatische Ventile, Mittel zur Kraftübertragung, wie Kupplungen, Bewegungssensoren.
Im allgemeinen umfaßt die Funktion solcher Elemente eine Beeinflussung des Strömens der Flüssigkeit durch ein Rohr oder ein Loch oder der viskosen Reibung zwischen zwei Ebenen (auch konzentrischen zylindrischen Flächen), die gegeneinander beweglich sind, durch das elektrische Feld.
Beispiele für Dämpfer sind in DE-A 0 920 347, DE-A 4 101 405, DE-A 4 120 099, US-A 4,790,522, US-A- 4,677,868, GB-A 1 282 568, DE-A 3 336 965, US-A 5,014,829, EP-A 427 413, EP-A 183 039, DE-A 3 334 704, DE-A 3 330 205, US-A 4,898,084 offenbart.
Beispiele für Kupplungen sind in US-A 4,802,560, US-A 4,840,112, EP-A 317 186, US-A 4,815,674, US-A 4,898,266, US-A 4,898,267, GB- A 2 218 758, DE-A 3 128 959, US-A 2,417,850, US-A 2,661,825 offenbart.
Weitere funktionelle Elemente sind in WO 9 108 003 (elektrohydraulisches Pumpsystem für künstliche Herzen), GB-A 2 214 985 (Fluidstromsteuerventil), GB-A 3 984 086 (elektroviskoser Vibrator), DE-A 4 003 298 (hydraulische Pumpe oder Motor) offenbart.

Beispiele

Beispiel 1

Herstellung eines sphärischen Polymers

28 g Polyvinylpyrrolidon, 4 g Methyltricaprylammoniumchlorid und 0,32 g Azodiisobutyronitril wurden in einem mit Rückflußkühler, Rührer und Thermometer ausgestatteten Reaktionskolben in 800 ml Methanol gelöst. Zu dieser Lösung wurden 80 g eines Gemischs von 50 g Methylmethacrylat, 20 g 2-Hydroxyethylmethacrylat und 10 g γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 5 Stunden unter Rühren unter Rückfluß erhitzt. Es wurde dann auf 25ºC gekühlt, und 50 ml 1 N HCl wurden innerhalb von 30 Minuten hinzugetropft. Das Perlpolymer wurde durch Zentrifugieren isoliert, mit Methanol gewaschen und bei 50ºC im Vakuum getrocknet. Das Produkt wurde schließlich 24 Stunden bei 20ºC vorbehandelt.
Ausbeute: 71 g
in THF unlöslicher Anteil: 96%
mittlere Teilchengröße: 5,5 µm
relative Halbwertsbreite: 0,4
Wassergehalt: 3,1%

Beispiel 2

Herstellung eines anderen sphärischen Polymers

56 g Polyvinylpyrrolidon, 8 g Methyltricaprylammoniumchlorid und 0,32 g Azodiisobutyronitril wurden in einem mit Rückflußkühler, Rührer und Thermometer ausgestatteten Reaktionskolben in einem Gemisch von 1200 ml Methanol und 400 ml Ethanol gelöst. Zu der resultierenden Lösung wurden 120 g eines Gemischs von 50 g Methylmethacrylat, 25 g Methacrylsäure, 25 g Lithiummethacrylat und 20 g γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 5 Stunden unter Rühren unter Rückfluß erhitzt. Es wurde dann auf 25ºC gekühlt, und 75 ml 1 N HCl wurden innerhalb von 30 Minuten hinzugetropft.
Es wurde eine weitere Stunde bei 30ºC weitergerührt, und das Perlpolymer wurde dann durch Zentrifugieren isoliert, mit Methanol gewaschen und bei 50ºC im Vakuum getrocknet. Das Produkt wurde schließlich 24 Stunden bei 20ºC vorbehandelt.
Ausbeute: 108 g
in THF unlöslicher Anteil: 93%
mittlere Teilchengröße: 7,0 µm, K = 0,19
relative Halbwertsbreite: 0,5
Wassergehalt: 4,2%

Beispiel 3

Elektroviskose Flüssigkeiten gemäß der Erfindung

Das Dispergiermittel wurde in einer Rührapparatur in der Trägerflüssigkeit gelöst, und das Polymer wurde dann unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers bei Raumtemperatur dispergiert. Die Dispersionen hatten die unten gezeigten Zusammensetzungen.
a) 52 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Isododecan
3 Gew.-% Dispergiermittel: Copolymer von 80 Gew.-% Dodecylmethacrylat und 20 Gew.-% 2-Hydroxyethylmethacrylat
45 Gew.-% Polymer von Beispiel 1
b) 46 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Isododecan
4 Gew.-% Dispergiermittel: Copolymer von 80 Gew.-% Dodecylmethacrylat und 20 Gew.-% 2-Hydroxyethylmethacrylat
50 Gew.-% Polymer von Beispiel 1
c) 52 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Polydimethylsiloxan (Viskosität bei 25ºC: 5 mm²/s, Dichte 0,9 g/cm³)
3 Gew.-% Dispergiermittel: Reaktionsprodukt von am OH-Ende gestopptem Polydimethylsiloxan und Aminopropyltriethoxysilan
45 Gew.-% Polymer von Beispiel 1
d) 45 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Polydimethylsiloxan (Viskosität bei 25ºC: 5 mm²/s, Dichte 0,9 g/cm³)
4 Gew.-% Dispergiermittel: Reaktionsprodukt von am OH-Ende gestopptem Polydimethylsiloxan und Aminopropyltriethoxysilan
51 Gew.-% Polymer von Beispiel 1
e) 46 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Isododecan
4 Gew.-% Dispergiermittel: Copolymer von 80 Gew.-% Dodecylmethacrylat und 20 Gew.-% 2-Hydroxymethylmethacrylat
50 Gew.-% Polymer von Beispiel 2
f) 46 Gew.-% Trägerflüssigkeit: Polydimethylsiloxan (Viskosität bei 25ºC: 5 mm²/s, Dichte 0,9 g/cm³)
4 Gew.-% Dispergiermittel: Reaktionsprodukt von am OH-Ende gestopptem Polydimethylsiloxan und Aminopropyltriethoxysilan
50 Gew.-% Polymer von Beispiel 2 Beispiel 4 Untersuchung der elektroviskosen Flüssigkeiten von Beispiel 3
* bei 25ºC, Schergeschwindigkeit 1000/s, Feldstärke 0 V/mm
** relative Viskositätsänderung bei 25ºC, Schergeschwindigkeit 1000/s, Feldstärke 3000 V/mm

Beispiel 5

Vergleichsbeispiel

Um Beispiel 2 der Patentbeschreibung DE 2 820 494 zu wiederholen, wurde eine Dispersion (30 Vol.-%) einer mit Divinylbenzol vernetzten Polymethacrylsäure in einer Fraktion von polychloriertem Diphenyl hergestellt. Die relative Viskositätsänderung bei 25ºC, einer Schergeschwindigkeit von 1000/s und einer Feldstärke von 3000 V/mm betrug 800%.

Claims

1. Elektrorheologische Flüssigkeit, die aus 45 bis 75 Gew.-% eines organischen Polymers mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,2 bis 30 µm und einer relativen Halbwertsbreite der Teilchendurchmesserverteilung unter 0,8 als polarisierbarer disperser Phase, einer elektrisch nichtleitenden, nichtwäßrigen kontinuierlichen Phase und einem Dispergiermittel besteht.

2. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, die durch einen mittleren Teilchendurchmesser der dispersen Phase von 0,5 bis 20 µm, vorzugsweise 1 bis 10 µm, gekennzeichnet ist.

3. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 1 oder 2, die durch eine relative Halbwertsbreite der Teilchendurchmesserverteilung von höchstens 0,5 gekennzeichnet ist.

4. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die disperse Phase aus einem teilchenförmigen vernetzten Polymer besteht, das durch Si-O-Si-Gruppen vernetzt ist.

5. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Polymer

a) 50-99 Gew.-% polymerisierte Vinylmonomereinheiten

b) 1-50 Gew.-%, polymerisierte Silanmonomereinheiten, die wenigstens teilweise durch Si-O-Si-Gruppen miteinander verbrückt sind,

enthält.

6. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Polymer

a1) 10-90 Gew.-% polymerisierte hydrophile Vinylmonomereinheiten,

a2) 0-90 Gew.-% polymerisierte nichthydrophile Vinylmonomereinheiten und

b) 1-50 Gew.-% polymerisierte Silanmonomereinheiten, die wenigstens teilweise über Si-O-Si-Gruppen miteinander verbrückt sind,

enthält.

7. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzenden Si-O-Si- Gruppen von Silanmonomereinheiten der Formel

abgeleitet sind, wobei

R¹ Wasserstoff oder Methyl bedeutet,

R² geradkettiges oder verzweigtes C&sub2;-C&sub1;&sub2;-Alkylen bedeutet, dessen Kohlenstoffkette durch O, NH, COO oder NH-COO unterbrochen sein kann,

R³ geradkettiges oder verzweigtes C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Phenyl bedeutet,

X eine hydrolysierbare Gruppe bedeutet,

a den Wert null, eins oder zwei hat und

b den Wert null oder eins hat.

8. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzenden Si-O-Si-Gruppen von Silanmonomereinheiten der Formel

abgeleitet sind, wobei

R&sup4; geradkettiges oder verzweigtes C&sub2;-C&sub8;-Alkylen bedeutet, dessen Kohlenstoffkette durch Sauerstoff unterbrochen sein kann.

9. Elektrorheologische Flüssigkeit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Polymer sphärisch ist.

10. Funktionelle Vorrichtung, die eine elektrorheologische Flüssigkeit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält.