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一种电流变液的制备方法

阅读:692发布:2022-01-16

专利汇可以提供一种电流变液的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电流 变液 的制备方法,它采用空心微珠与含 氨 基或羟基或羧基的 聚合物 单体 或高分子聚合物发生悬浮聚合或共混反应所形成的核壳型复合物作为固体粒子材料,或者单独采用空心微珠经预 热处理 后作为固体粒子材料,将该固体粒子材料加入分散介质材料中,经充分混合均匀后制成稳定的电流变液。与 现有技术 相比,本发明具有 稳定性 好、 工作 温度 范围宽、成本低等优点。,下面是一种电流变液的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种电流变液的制备方法,其特征在于:它采用空心微珠与含基或羟 基或羧基的聚合物单体或高分子聚合物发生悬浮聚合或共混反应所形成的核壳 型复合物作为固体粒子材料,或者单独采用空心微珠经预热处理后作为固体粒子 材料,将该固体粒子材料加入分散介质材料中,经充分混合均匀后制成稳定的电 流变液。
2.根据权利要求1所述的一种电流变液的制备方法,其特征在于:所述的 含氨基或羟基或羧基的聚合物单体是苯胺、甲基丙烯酸及其盐类、丙烯酸及其盐 类。
3.根据权利要求1所述的一种电流变液的制备方法,其特征在于:所述的 含氨基或羟基或羧基的高分子聚合物是:甲壳胺、甲壳素、纤维素、聚乙烯醇、 聚苯胺、聚甲基丙烯酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯醌、聚多糖。
4.根据权利要求1所述的一种电流变液的制备方法,其特征在于:所述的 分散介质材料是:油、液体石蜡油、氯化石蜡油、植物油、矿物油、润滑油料。
5.根据权利要求1所述的一种电流变液的制备方法,其特征在于:所述的 空心微珠预热处理温度为100~800℃。
6.根据权利要求1所述的一种电流变液的制备方法,其特征在于:所述的 固体粒子材料占电流变液的5-50%(重量)。

说明书全文

发明涉及一种在直流电场作用下具有特殊流变响应的化学悬浮液的制备 方法,尤其涉及一种电流变液的制备方法

电流变液(Electrorheological fluids,简称ER液),是一种由高介电常数的固 体微粒均匀分散在低介电常数的绝缘液体中形成的悬浮液。它是近年来发展较快 的一类智能材料,由于其在电场作用下能在毫秒级时间内发生快速、可逆、可控 的流变响应,因此在机电控制方面有重要的潜在应用前景。ER液一旦实现应用 突破,将有可能引起机械、交通、液压等领域的重大变革,具有重要的国防价值 与商业价值。但是,由于现有的ER液的分散粒子(如、二氧化、沸石、 聚甲基丙烯酸盐、聚苯胺等)的密度一般大于1.20g/cm3,而分散介质(如硅油、液 体石蜡油变压器油、植物油等)的密度一般小于1.0g/cm3,因密度不匹配的原因, 两者较难构成稳定的、不易分层的悬浮体系,从而影响ER液的性能。此外,某 些ER液需要等活化剂的作用才产生ER效应,这种含水的ER液存在腐蚀性 大、工作温度范围窄等缺点。另外,现有的ER液还存在制造成本高、漏电流密 度较大等缺陷

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种稳定性 好、工作温度范围宽、成本低的电流变液的制备方法。

本发明的目的可以通过以下方式来实现。

它采用空心微珠与含基或羟基或羧基的聚合物单体或高分子聚合物发生 悬浮聚合或共混反应所形成的核壳型复合物作为固体粒子材料,或者单独采用空 心微珠经预热处理后作为固体粒子材料,将该固体粒子材料加入分散介质材料 中,经充分混合均匀后制成稳定的电流变液。

所述的含氨基或羟基或羧基的聚合物单体是苯胺、甲基丙烯酸及其盐类、丙 烯酸及其盐类。

所述的含氨基或羟基或羧基的高分子聚合物是:甲壳胺、甲壳素、纤维素、 聚乙烯醇、聚苯胺、聚甲基丙烯酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯醌、聚多糖。

所述的分散介质材料是:硅油、液体石蜡油、氯化石蜡油、植物油、矿物油、 润滑油料。

所述的空心微珠预热处理温度为100~800℃。

所述的固体粒子材料占电流变液的5~50%(重量)。

与现有技术相比,本发明具有以下优点及效果:

1.空心微珠(密度在0.80g/cm3左右)通过悬浮聚合或共混方法所形成的复 合物的密度可以调节,因此它可与不同密度的分散介质相配(如硅油: 0.95g/cm3,石蜡油:0.80g/cm3、蓖麻油0.94g/cm3左右),由于空心微珠复合物 的密度可调节成与分散介质的密度相同,因此,它们之间配成的ER液具有很好 的沉降稳定性,经试验,该ER液放置八个月仍无分层现象出现。

2.本发明ER液不需水活化即可产生ER效应,这可克服含水ER液易腐蚀、 工作温度范围窄、ER效应与温度及含水量依赖性大的缺陷。

3.采用空心微珠或空心微珠复合物制备ER液,其制备工艺简单、原料易 得、成本低廉、易于推广。

4.本发明制备ER液还具有漏电流密度很小的特点,可明显降低功率消耗。

下面结合实施例,对本发明作进一步说明。

实施例1

将15g经过100℃预热处理的空心微珠,加入35g二甲基硅油中,充分研磨、 分散均匀,抽真空、排气泡、即可制得一种ER液。

实施例2

将15g经过800℃预热处理的空心微珠,加入85g石蜡油中,充分研磨、分 散均匀,抽真空、排气泡,即可制得的一种ER液。

实施例3

将15g空心微珠均匀分散于1000ml甲壳胺的稀醋酸溶液中,加入合适的沉 淀剂,控制反应时间,通过这种共混法可制得空心微珠—甲壳胺复合物的混合 液;将该混合液过滤,滤液除去,固体剩余物质反复用水、醇清洗、然后在恒温 真空干燥箱中充分干燥8小时以上,可制得空心微珠—甲壳胺核壳型复合物。将 15g此复合物均匀地分散于85g二甲基硅油中,研磨均匀、充分分散,抽真空、 排气泡,即可制得一种ER液。

实施例4

将15g空心微珠均匀地分散于1000ml聚乙烯醇水溶液中,依实施例3的方 法可制得空心微珠—聚乙烯醇核壳型复合物。将15g该复合物均匀地分散于50g 液体石蜡油中,研磨均匀、充分分散、抽真空、排气泡,即可制得一种ER液。

实施例5

将10g空心微珠均匀地分散于500g精制过的丙烯酸或盐中,加入适量的引 发剂,控制反应温度、反应时间及搅拌速度,通过这种悬浮聚合法可制得空心微 珠-聚丙烯酸(盐)复合物的混合液。依实施例3的方法可制得空心微珠—聚丙 烯酸(盐)核壳型复合物。将5g该复合物均地分散于25g硅油中,研磨均匀、 充分分散、抽真空、排气泡,即可制得一种ER液。

实施例6

将10g空心微珠均匀地分散于500ml苯胺单体中,加入适量的引发剂,依实 施例5的方法即可制得一种ER液。

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