具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液制造技術

本發明專利技術涉及一種具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，該磁流變液由鐵磁性顆粒、載液、黃原膠和添加劑組成，其每100體積份磁流變液中各組分的組成為：鐵磁性顆粒：125～225重量份；載液：30～85體積份；黃原膠：0.2～5重量份；添加劑：0～12.5重量份，其中載液為水基時，添加劑為觸變劑、分散劑、抗氧化劑和潤滑劑；載液為油基時，添加劑為觸變劑、分散劑和潤滑劑。該磁流變液在較大的溫度范圍內（-18℃～130℃），穩定性好，不易沉降，并且還保持了磁流變液原有的性能，即具有高的剪切應力和良好的摩擦性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種磁流變液，特別涉及一種具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液。
技術介紹
磁流變液(Magnetorheological fluid，MRF)是一種由鐵磁性懸浮相、懸浮介質和添加劑組成的分散體材料，在外加磁場下，具有瞬間、可逆地從牛頓流體轉變為賓漢塑性體的特殊性能，同時還具有屈服應力高、能耗低、受雜質影響小等特點，已成為國內外研究的熱點，主要用來制造吸振器、阻尼器、離合器和拋光器等器件，廣泛應用于航空航天、醫療器械、建筑、汽車和精密制造等領域。然而，當磁流變液放置一段時間，往往會產生沉降。磁流變液的沉降將引起的固、液相分離嚴重影響了磁流變液的性能，目前解決磁流變液抗沉降團聚的方法，主要是通過添加表面活性劑或懸浮相粒子表面進行改性處理，提高磁流變液分散度。使用的添加劑一般以陰離子表面活性劑居多，這類添加劑雖對提高磁流變液的抗沉降團聚有一定作用，但其抗沉降效果不好；另外，添加觸變劑也可以提高磁流變液的抗沉降團聚，如二氧化硅，但是添加二氧化硅的用量較大時才能有效防沉，而大量的二氧化硅，易造成磁流變液零場粘度的增大而影響使用。因此，如何提高磁流變液的穩定性，提高其抗沉降團聚性，成為磁流變液面臨的主要難題之一。
技術實現思路
本專利技術的目的是，提供一種具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，該磁流變液在較大的溫度范圍內(_18°C 130°C)，穩定性好，不易沉降，并且還保持了磁流變液原有的性能，即具有高的剪切應力和良好的摩擦性能。本專利技術的技 術方案是: 具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，由鐵磁性顆粒分散相、載液、黃原膠和添加劑組成，其每100體積份磁流變液中各組分的組成為: 鐵磁性顆粒:125 225重量份； 載液:30 85體積份； 黃原膠: 0.2 5重量份； 添加劑: O 12.5重量份； 其中載液為水基時，添加劑為觸變劑、分散劑、抗氧化劑和潤滑劑；載液為油基時，添加劑為觸變劑、分散劑和潤滑劑。所述的鐵磁性顆粒為羰基鐵粉，所述羰基鐵粉為粉體粒徑0.05-1OOum的還原羰基鐵粉或磷化羰基鐵粉。所述羰基鐵粉的粉體粒徑為0.5 30 um。所述的載液為水基或油基，其中，水基為去離子水和乙二醇中的混合物，二乙醇質量分數為O 10% ;油基為硅油、礦物油和合成烴類油中的任意一種，閃點>180°C，傾點<-50 °C，黏度指數高。所述黃原膠為呈白色或淺黃色的粉末狀，其純度>99%，粒度為75-250um。所述的觸變劑選自無機膨潤土、有機膨潤土、納米二氧化硅任意一種。所述分散劑為硬脂酸鹽、磺酸鹽、烷基水楊酸鹽、聚乙二醇、二烷基二硫代磷酸酯中的任意一種。所述抗氧化劑為二烷基二硫代磷酸鋅、二烷基二硫代氨基甲酸鹽、含氮的雜環化合物、酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞硝酸鹽中的任意一種。所述潤滑劑為Zn3(P04)2、MoS2、石墨粉、氟化石墨中的任意一種。具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液的制備方法，有以下步驟: 按照上述的配比取各物質， 1)將載液置于球磨罐中，加入分散劑和/或抗氧劑充分攪拌混合，再加入羰基鐵粉后機械攪拌均勻； 2)步驟I)所得物體在70°C水浴中超聲分散20分鐘，加入觸變劑、潤滑劑，8000轉/分的轉速下高速分散10分鐘，然后用球磨機球磨分散5 15小時，得到具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液。采用上述技術方案:黃原膠對不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結合帶狀的螺旋共聚體，構成類似膠的網狀結構，所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態，顯示出很強的乳化穩定作用和高懸浮能力；在較大的溫度范圍內(_18°C 130°C)保持特有的功能；可同多種物質互配，具有令人滿意的兼容性。本專利技術采用黃原膠作為添加劑使得鐵磁性顆粒分散相長時間分散均勻，不易沉降，來改善磁流變液的抗沉降穩定性，通過剪切應力測試和摩擦學實驗表明本專利技術所述磁流變液保持了原有的性能，即本專利技術所述磁流變液剪切應力高，摩擦性能良好。本專利技術所采用的試劑均為市售產品，其中 黃原膠采用純度>99%，粒度為75-250um的市售產品； 還原羰基鐵粉和磷化羰基鐵粉，采用的粉體粒徑0.05 IOOum市售產品； 硅油、礦物油、合成烴類油采用市售的閃點>180°C，傾點<-50°C，黏度指數高的產品； 無機膨潤土、有機膨潤土、納米二氧化硅采用純度> 90%的市售產品； 硬脂酸鹽、磺酸鹽、烷基水楊酸鹽、聚乙二醇、二乙醇、二烷基二硫代磷酸酯采用市售的化學純產品； 二烷基二硫代磷酸鋅、二烷基二硫代氨基甲酸鹽、含氮的雜環化合物、酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞硝酸鹽采用市售的化學純產品； 潤滑劑選自Zn3 (PO4)2, MoS2、石墨粉、氟化石墨采用市售的工業級產品。下面結合實施例對本專利技術做進一步的說明。本專利技術所述重量份為克時，對應體積份為毫升；重量份為千克時，對應體積份為升。具體實施例方式實施例1 按照以下步驟配制200ml具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液:量取硅油146ml、硬脂酸鋰1.5g、黃原膠1.1g置于400ml球磨罐中，攪拌混合均勻,加入還原羰基鐵粉390g,機械攪拌均勻，在70°C水浴中超聲分散20分鐘，再加入有機膨潤土 8g、二硫化鑰2g后用高速乳化分散機在8000轉/分的轉速下高速分散10分鐘，然后用球磨機球磨分散8小時，球磨線速度不小于125米/分，得到具有抗沉降團聚的磁流變液。用旋轉粘度計測量磁流變液室溫零場粘度為1500mp.S，靜置24小時沉降約為0，很松軟。實施例2 按照以下步驟配制200ml具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液:量取去離子水150ml、聚乙二醇6g、二烷基二硫 代磷酸鋅1.4g、黃原膠0.8g置于400ml球磨罐中，攪拌混合均勻，加入磷化羰基鐵粉390g，機械攪拌均勻，在70°C水浴中超聲分散20分鐘，再加入無機膨潤土 6g、石墨粉2g后用高速乳化分散機在8000轉/分的轉速下高速分散10分鐘,然后用球磨機球磨分散6小時，球磨線速度不小于125米/分，得到具有抗沉降團聚的磁流變液。該磁流變液用旋轉粘度計測量磁流變液室溫零場粘度為1400mp.S，靜置I個月沉降約為6%，松軟。實施例3 按照以下步驟配制200ml具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液:量取聚a-烯烴146ml、硬脂酸鋰1.5g、黃原膠2.6g置于400ml球磨罐中，攪拌混合均勻，加入磷化羰基鐵粉390g，機械攪拌均勻，在70°C水浴中超聲分散20分鐘，再加入有機膨潤土 8g、二硫化鑰2g后用高速乳化分散機在8000轉/分的轉速下高速分散10分鐘，然后用球磨機球磨分散8小時，球磨線速度不小于125米/分，得到具有抗沉降團聚的磁流變液。用旋轉粘度計測量磁流變液室溫零場粘度為1500mp.S，靜置3個月沉降約為10%無明顯板結。實施例4 按照以下步驟配制200ml具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液:量取聚a-烯烴146ml、低堿值合成磺酸韓3g、黃原膠2.6g置于400ml球磨罐中，攪拌混合均勻,加入還原羰基鐵粉390g，機械攪拌均勻，在70°C水浴中超聲分散20分鐘，再加入納米二氧化硅3g、二硫化鑰2g后用高速乳化分散機在8000轉/分的轉速下高速分散10分鐘，然后用球磨機球本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種良好抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于，該磁流變液由鐵磁性顆粒、載液、黃原膠和添加劑組成，其每100體積份磁流變液中各組分的組成為：鐵磁性顆粒：??125～225重量份；載液：????????30～85體積份；黃原膠：??????0.2～5重量份；添加劑：??????0～12.5重量份；其中載液為水基時，添加劑為觸變劑、分散劑、抗氧化劑和潤滑劑；載液為油基時，添加劑為觸變劑、分散劑和潤滑劑。

【技術特征摘要】
1.一種良好抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于，該磁流變液由鐵磁性顆粒、載液、黃原膠和添加劑組成，其每100體積份磁流變液中各組分的組成為: 鐵磁性顆粒:125 225重量份； 載液:30 85體積份； 黃原膠: 0.2 5重量份； 添加劑: 0 12.5重量份； 其中載液為水基時，添加劑為觸變劑、分散劑、抗氧化劑和潤滑劑；載液為油基時，添加劑為觸變劑、分散劑和潤滑劑。2.根據權利I所要求的具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于:所述的鐵磁性顆粒為羰基鐵粉，所述羰基鐵粉為粉體粒徑0.05 IOOum的還原羰基鐵粉或磷化羰基鐵粉。3.根據權利2所 要求的具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于:所述羰基鐵粉的粉體粒徑為0.5 30 um。4.根據權利I所要求的具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于:所述的載液為水基或油基，其中，水基為去離子水和乙二醇中的混合物；油基為硅油、礦物油和合成烴類油中的任意一種。5.根據權利I所要求的具有良好的抗沉降團聚性的磁流變液，其特征在于:所述的觸變劑選自無機膨潤...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岳恩，唐龍，羅宋安，張平，
申請(專利權)人：重慶材料研究院，
類型：發明
國別省市：