一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法

    专利查询2026-08-10  5


    本发明涉及磁流变液领域,具体为一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法。


    背景技术:

    1、磁流变液是一种既具有磁性固体物质的磁性又具有液体的流动性的新型智能材料,能在液体与固体的属性间进行可控、可逆和连续的快速转变,广泛应用于汽车、医药、航空航天、大型土木工程、机械加工和机电一体化等领域。

    2、磁流变液主要由三部分组成:磁性微粒、载液和添加剂。一般所选用的磁性微粒为铁磁性物质、铁氧磁物质及其它软磁性物质等;油基磁流变液载液一般有硅油和橄榄油等;根据磁性液体用途不同选用相应的载液。添加剂在改善磁流变液的性能方面起着重要作用,主要包括抗沉降稳定剂和抗氧化剂等。

    3、现有技术中,磁流变液一般用硅油作为载液,以往的相关发明专利,制备油基磁流变液的方法居多,均需要将各组分按照预设的反应步骤逐步添加;其中,降磁流变液存在过程稳定性交底,存在沉降的缺陷。故而解决上述问题,制备一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法具有重要价值。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种抗老化不饱和聚酯及其制备方法,以解决现有技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,所述磁性粒子为ionps/mxene复合磁性粒子;包括以下步骤:

    4、将ionps/mxene复合磁性粒子、添加剂依次加入至载液中,超声搅拌均匀,在15~85℃下,复合反应15~20小时,得到无沉降磁流变液。

    5、较为优化地:所述ionps/mxene复合磁性粒子的制备方法为:(1)热分解法制备ionps;(2)使用含lif粉的盐酸混合溶液刻蚀mxene纳米片,得到预处理mxene纳米片;(3)将氧化铁颗粒与预处理mxene纳米片复合,得到ionps/mxene复合磁性粒子。

    6、较为优化地:所述ionps/mxene复合磁性粒子的具体制备方法为:

    7、(1)将三乙酰丙酮铁、苯基醚、1,2-十六烷二醇、油酸、油胺在在氮气环境下混合,加热,回流20~40分钟;冷却至室温;后处理,得到ionps;其中ionps包括0.5~4nm的fe3o4纳米颗粒和γ-fe2o3纳米颗粒;

    8、(2)将lif粉与hcl溶液载在室温下搅拌20~30分钟,得到盐酸混合溶液;加入mxene纳米片,在30~36℃下搅拌24小时;过滤、加入水,超声处理2~3小时,离心、冷冻干燥;得到预处理mxene纳米片;

    9、(3)将ionps、预处理mxene纳米片依次加入至水中,超声处理30~40分钟,过滤、冷冻干燥,得到ionps/mxene复合磁性粒子。

    10、较为优化地:所述ionps的原料包括以下组分:按摩尔量计,2mol的三乙酰丙酮铁、0.2mol的苯基醚;10mol的1,2-十六烷二醇、6mol的油酸、6mol的油胺。

    11、较为优化地:所述无沉降磁流变液包括以下质量份原料:500~520份ionps/mxene复合磁性粒子、45~81份载液、33~42份添加剂。

    12、较为优化地:所述载液为二甲基硅油;所述添加剂包括抗磨剂、触变剂、抗氧剂、防冻剂和表面活性剂、防锈剂、润滑剂、稳定剂中一种或多种。

    13、较为优化地:所述抗磨剂包括二硫化钼;所述触变剂包括硅藻土、纳米二氧化硅、膨润土中一种或多种;所述抗氧剂包括亚硝酸钠、有机磷化合物、苯甲酸钠中一种或多种;所述防冻剂包括乙二醇;所述表面活性剂包括聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、烷氧基硫代磷酸盐中一种或多种;所述防锈剂包括十二烯基丁二酸;所述稳定剂包括聚乙烯吡咯烷酮;所述润滑剂包括聚四氟乙烯。

    14、较为优化地:所述添加剂包括以下组分:按重量份数计,3~4.5份抗磨剂、5.2~6份触变剂、3~3.6份抗氧剂、4.9~30份表面活性剂。

    15、较为优化地:所述ionps的平均粒径为0.5~4nm;所述mxene纳米片的平均粒径为0.5~100nm;所述ionps/mxene复合磁性粒子的平均粒径为50~100nm。

    16、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

    17、本发明公开了一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,通过将采用通过热分解合成法得到的氧化纳米铁颗粒和采用lif/hcl刻蚀max相得到的mxene纳米片混合得到ionps/mxene复合磁性粒子,并且与其他添加剂在载液中混合,两步制得油基磁流变液。具体如下:

    18、其一:ionps/mxene复合磁性粒子为fe3o4纳米颗粒和γ-fe2o3纳米颗粒与mxene纳米片(ti3c2纳米片)的复合结构,这种ionps黏附在mxene纳米片上的复合结构可以有效的增大磁性颗粒比表面积,阻碍了球型的铁磁颗粒由于颗粒间的相互作用引发的团聚现象,同时mxene的二维片层结构可以增大颗粒间的摩擦效果,增大磁流变液的零场粘度,且由于mxene的加入降低了ionps的有效密度,在多重效果的作用下可以有效抑制磁性颗粒因团聚现象而导致的沉降问题。

    19、其二:发明中的载液为二甲基硅油,通过将减摩抗磨剂、抗氧剂、触变剂和表面活性剂的组成的添加剂和ionps/mxene复合磁性粒子添加到载液的硅油中,通过设定反应温度和时间,实现两步制备油基磁流变液。通过本发明,能够规避现有技术的油基磁流变液制备过程中需要进行复杂反应条件的问题,实现两步制备油基磁流变液。



    技术特征:

    1.一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述磁性粒子为ionps/mxene复合磁性粒子;包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述ionps/mxene复合磁性粒子的制备方法为:(1)热分解法制备ionps;(2)使用含lif粉的盐酸混合溶液刻蚀mxene纳米片,得到预处理mxene纳米片;(3)将氧化铁颗粒与预处理mxene纳米片复合,得到ionps/mxene复合磁性粒子。

    3.根据权利要求2所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述ionps/mxene复合磁性粒子的具体制备方法为:

    4.根据权利要求3所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述ionps的原料包括以下组分:按摩尔量计,2mol的三乙酰丙酮铁、0.2mol的苯基醚;10mol的1,2-十六烷二醇、6mol的油酸、6mol的油胺。

    5.根据权利要求1所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述无沉降磁流变液包括以下质量份原料:500~520份ionps/mxene复合磁性粒子、45~81份载液、33~42份添加剂。

    6.根据权利要求1所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述载液为二甲基硅油;所述添加剂包括抗磨剂、触变剂、抗氧剂、防冻剂和表面活性剂、防锈剂、润滑剂、稳定剂中一种或多种。

    7.根据权利要求6所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述抗磨剂包括二硫化钼;所述触变剂包括硅藻土、纳米二氧化硅、膨润土中一种或多种;所述抗氧剂包括亚硝酸钠、有机磷化合物、苯甲酸钠中一种或多种;所述防冻剂包括乙二醇;所述表面活性剂包括聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、烷氧基硫代磷酸盐中一种或多种;所述防锈剂包括十二烯基丁二酸;所述稳定剂包括聚乙烯吡咯烷酮;所述润滑剂包括聚四氟乙烯。

    8.根据权利要求6所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述添加剂包括以下组分:按重量份数计,3~4.5份抗磨剂、5.2~6份触变剂、3~3.6份抗氧剂、4.9~30份表面活性剂。

    9.根据权利要求2所述的一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,其特征在于:所述ionps的平均粒径为0.5~4nm;所述mxene纳米片的平均粒径为0.5~100nm;所述ionps/mxene复合磁性粒子的平均粒径为50~100nm。


    技术总结
    发明公开了一种含磁性粒子的无沉降磁流变液的制备方法,涉及磁流变液领域。包括以下工艺:将IONPs/MXene复合磁性粒子、添加剂依次加入至载液中,超声搅拌均匀,在15~85℃下,复合反应15~20小时,得到无沉降磁流变液。有益效果:本发明制备的IONPs/MXene复合磁性粒子在多重效果的作用下可以有效抑制磁性颗粒因团聚现象而导致的沉降问题,并且制备过程能够规避现有技术的油基磁流变液制备过程中需要进行复杂反应条件的问题,实现两步制备油基磁流变液。

    技术研发人员:梁策,黄伟鹏,武敬东,于树友,梁继才,李义,林宝君,李鹏
    受保护的技术使用者:吉林大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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