[发明专利]一种磁流变胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁流变胶及其制备方法，所述磁流变胶包括磁性颗粒、载液和与所述载液互不相溶的极性溶剂或磁流体，按照以下体积百分比组成：磁性颗粒：10~40%，载液：60~90%，极性溶剂或磁流体：0.1~10%。其具有优异的沉降稳定性和显著的磁流变效应，并且制备方法简单，成本低。

技术领域

本发明涉及磁流变技术，具体涉及一种磁流变胶及其制备方法。

背景技术

现有的磁流变液是一类分散均匀的磁性颗粒悬浮体系，其在磁场下的力学响应主要由磁性颗粒的体积分数决定，但是由于颗粒与载液间存在较大的密度差，使得体系缺乏足够的稳定性，因而限制了其应用和功能。

沉降稳定性一直是制约磁流变材料应用的最主要问题，目前大多数磁流变液零场黏度较高，稳定性能不理想。若发生沉降后的磁性颗粒结块成团，即使强力搅拌，也不能使颗粒再次均匀的分散到载液中，从而使磁流变液失去应用价值。通常使用表面改性剂减少磁性粒子团聚，添加触变剂提高载液黏度，釆用高分子包覆磁性粒子降低密度，或者采用双分散磁性颗粒的方法，可以在一定程度是改善磁流变液的沉降稳定性，但是会导致屈服应力的下降或零场黏度的上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁流变胶及其制备方法，其具有优异的沉降稳定性和显著的磁流变效应，并且制备方法简单，成本低。

本发明所述的磁流变胶，包括磁性颗粒、载液和与所述载液互不相溶的极性溶剂或磁流体，按照以下体积百分比组成：

磁性颗粒：10～40％，

载液：60～90％，

极性溶剂或磁流体：0.1～10％。

进一步，所述磁性颗粒为羰基铁粉或磁性铁氧体粉末，所述磁性颗粒的平均粒径为1～10μm。

进一步，所述载液为矿物油、硅油或聚α烯烃。

进一步，所述极性溶剂为去离子水、乙二醇、丙三醇、二氯甲烷和聚乙二醇中的一种或多种的组合；所述磁流体包括极性溶剂和超声分散于所述极性溶剂中的粒径为3～15nm的磁性颗粒γ-Fe₂O₃或Fe₃O₄，所述磁性颗粒γ-Fe₂O₃或Fe₃O₄在磁流体中的体积百分比为0.1～2％。

一种磁流变胶的制备方法，其包括以下步骤：

1)取适量磁性颗粒，干燥；

2)取适量极性溶剂或磁流体加入到载液中，搅拌均匀后超声破碎，得到混合液；

3)将干燥后的磁性颗粒加入到步骤2)得到的混合液中，搅拌均匀后超声波分散或球磨分散，得到悬浮胶；

4)将步骤3)得到的悬浮胶置于真空干燥箱中除气泡，即得到磁流变胶，装入干燥的塑料容器中密封即可长期保存。

进一步，所述步骤1)中干燥磁性颗粒的真空度为0.2MPa，温度为80～100℃，时间为12h。

进一步，所述步骤二中的超声破碎时间为1～5min。

进一步，所述步骤三中采用超声波分散时，超声波分散时间为3～5min，采用球磨分散时，磨球转速为250～600rpm，球磨时间为1～3h。

进一步，所述步骤4)中真空干燥箱中的真空度为0.2～0.6MPa，常温下干燥5～30min。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：