一种磁流变润滑脂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种磁流变润滑脂制备方法，其特征在于：将基础油分为3份，第1份和第2份重量相同，第3份比第1份多50g；取第1份升温至60℃，加入脂肪酸，继续升温至80℃~100℃，加入氢氧化锂水溶液，皂化1~3h；升温至120℃~130℃，保持温度脱水30min；第2份基础油和磁响应粒子混合后加入，升温至最高炼制温度190℃~220℃，保温5min~7min；加入第3份基础油，冷却后研磨制得。本发明专利技术制备了一种高稠度的磁流变液，它具有很好的抗磨、润滑、抗氧化和密封性能等，并可通过外加磁场控制其流变学性能，从而改善设备的机械性能。可以在许多设备包括制动器、活塞、离合器、缓冲器、运动设备、玩具、可控制的复合结构及结构组件中使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种磁流变润滑脂制备方法，其特征在于：将基础油分为3份，第1份和第2份重量相同，第3份比第1份多50g；取第1份升温至60℃，加入脂肪酸，继续升温至80℃~100℃，加入氢氧化锂水溶液，皂化1~3h；升温至120℃~130℃，保持温度脱水30min；第2份基础油和磁响应粒子混合后加入，升温至最高炼制温度190℃~220℃，保温5min~7min；加入第3份基础油，冷却后研磨制得。本专利技术制备了一种高稠度的磁流变液，它具有很好的抗磨、润滑、抗氧化和密封性能等，并可通过外加磁场控制其流变学性能，从而改善设备的机械性能。可以在许多设备包括制动器、活塞、离合器、缓冲器、运动设备、玩具、可控制的复合结构及结构组件中使用。【专利说明】_种磁流变润滑脂的制备方法
本专利技术涉及。
技术介绍
当前，磁流变技术已应用于机械系统，以控制震动或噪音。磁流变流体粘度通常比 较低，为此磁流变设备必须使用精密部件、昂贵的密封、昂贵的轴承，这使得磁流变设备的 使用成本大为增高，难以广泛推广使用，只能应用要求比较高的特定场合。因此，需要一种 高稠度的磁流变液，以避免使用特殊设备使磁流变液能有效地保持在设备中。磁流变润滑 脂就是这么一种高稠度的磁流变液，它具有很好的抗磨、润滑、抗氧化和密封性能等，并可 通过外加磁场控制其流变学性能，从而改善设备的机械性能。 传统的磁流变润滑脂的制备方法为在成品润滑脂或基脂中直接加入磁性响应子 均化的方法，如CN100437843C公开了 "磁流变润滑脂组合物"，CN1414075A公开了"稳定性 磁流变润滑脂及其制备方法"，获得的磁流变润滑脂稠度相对较低，流动性较好，但黏附能 力弱，沉降稳定性差，磁性响应子易产生沉降，其最大离心沉降率高达28. 9%，最终导致磁 流变性失效。
技术实现思路
本专利技术提出一种磁流变润滑脂制备新工艺，旨在保证流动性的基础上，改善磁流 变润滑脂的沉降稳定性。 本专利技术的目的是通过以下措施实现的： 一种磁流变润滑脂制备方法，其特征在于：将基础油分为3份，第1份和第2份 重量相同，第3份比第1份多50g ;取第1份升温至60°C，加入脂肪酸，继续升温至80°C? 100°C，加入氢氧化锂水溶液，皂化1?3h ;升温至120°C?130°C，保持该温度脱水30min ; 第2份基础油和磁应变粒子混合后加入，升温至最高炼制温度190°C?220°C，保温5min? 7min ;直接加入第3份基础油，冷却后研磨制得。在高温膨化过程中磁性响应子与稠化剂 (脂肪酸锂）充分混合和在液相中得到很好分散，从而稠度较大，黏附能力和沉降稳定性较 好。 上述脂肪酸为硬脂酸、油酸、合成脂肪酸或十二羟基硬脂酸中的一种或多种。 为了改善磁流变润滑脂的滴点、热硬化倾向及分油等性能，在冷却阶段还可以加 入复合剂，如硼酸、己二酸和癸二酸等。 优选地，上述皂化时间为I. 5h?2h，反应物充分接触，制得的磁流变润滑脂的稠 度越来越大，滴点也随之升高，沉降稳定性也较好。同时，能耗低，降低成本。 优选地，上述最高炼制温度达到190°C，保持5min，油皂混合物达到熔融状态，此 时皂纤维处于熔融状态，熔融状态下油、皂、磁性响应子形成并保持溶胶状态，制备的磁流 变润滑脂的锥入度较小、滴点较高、沉降稳定性较好。同时防止基础油蒸发损失增大，氧化 程度增加。 优选地，上述冷却采用水浴冷却，生成的皂纤维较长，稠化能力相对较强，包裹吸 附羰基铁粉的能力较强，锥入度较小，沉降稳定性较好。 无论在零场还是有场条件下，磁流变润滑脂的流动现象与塑性型非宾汉流体相 似，且其表观粘度η都随剪切速率γ的增大而减小，剪切应力τ都随剪切速率γ的增大 而增大。最高炼制温度对磁流变润滑脂的流变性质影响相对较小。在剪切速率γ较大时， 加料时机和冷却方式对磁流变润滑脂的流变性能影响较大。冷却过程加入羰基铁粉和快冷 方式的样品在有场、高剪切条件下易出现分油脂现象，它们的剪切应力τ Μ会突然下降，然 后缓慢恢复。而皂化过程或稀释过程加入磁性响应子和慢冷方式的样品则表现良好。经分 析出现该特殊现象的原因是：快速冷却和冷却时加入羰基铁粉的方式影响皂纤维的生长， 皂纤维包覆磁性响应子的能力较弱，在有场、高剪切条件下，磁性响应子由于受到的磁场力 和剪切离心力大于皂纤维吸附力，而被分离出来。 上述基础油可以是矿物油、链烷烃油、环烷烃油或合成烃油等常用润滑脂基础油； 基础油可以是这些基础油的任意混合物。优选的基础油是非挥发性非极性的，而且不含任 何大量的水。本专利技术的基础油通常的含量为约20%?约80%，优选为约45%?75%。增 稠剂可以是沉淀二氧化硅、气相法白碳黑、聚脲、有机粘土、金属皂或金属皂络合物等。这些 东西能够在市场上买到或是采用本领域众所周知的方法制备。稠化剂的含量一般是7%? 15%，磁响应粒子的含量约5%?50%，优选为15%?35%。 本专利技术的磁响应粒子通常是金属粉的形式，其可用本领域普通技术人员熟知的方 法制备。制备金属粉典型的方法包括水雾化法、金属氧化物还原法、研磨或磨擦、电解质沉 积、金属羰基分解、迅速固化或熔炼法。粒子可以是球形或球形的变化例如不规则成型的粒 子或椭圆体粒子。采用对磁响应粒子的改性方法也能起到降低沉降的作用。 磁流变润滑脂还可以包括其它的组分尤其是抗氧化剂、润滑剂及粘度改进剂。这 样的任选组分是本领域普通技术人员熟知的。抗氧化剂的实例包括尤其是金属和非金属二 硫代磷酸盐、受阻酚、芳族胺和硫化酚等。润滑剂的实例包括有机脂肪酸、脂肪酸胺、猪脂、 高分子量有机磷和磷酸酯，粘度改进剂的实例包括烯烃的聚合物和共聚物、甲基丙烯酸酯、 二烯（烃）或烷基化的苯乙烯。在特定应用中使用这些组分的那一个将根据磁流变润滑脂 组合物的应用来确定。 有益效果 1.磁流变润滑脂由微米尺寸的磁响应粒子、基础油、稠化剂、添加剂等构成，在磁 场存在下，磁响应粒子被极化，形成有序的粒子链或粒子微丝。粒子链增加了流体的表观粘 度（流动阻力），导致形成了具有屈服应力的固体物质。当磁场移开后，粒子返回无序状态， 其可降低磁流变润滑脂的粘度。而且磁流变润滑脂的这种性能是随磁场无级可连续可逆变 化的。磁流变润滑脂响应于磁场，显示出可控制的行为。但是，许多的磁流变材料由于粒子 的非均匀分布过分的重力引起粒子沉降，影响材料的磁流变活性。专利技术人发现，在磁流变材 料中重力引起粒子沉降的原因一是磁粒子的比重与载流体比重之间的差别很大，引起了磁 流变材料中迅速的粒子沉降；二是在使用过程中的往复运动或是高速旋转导致的。当前，磁 流变技术应用于机械系统以控制震动或噪音。磁流变流体粘度通常比较低，为此磁流变设 备必须使用精密部件、昂贵的密封、昂贵的轴承，这使得磁流变设备的使用成本大为增高， 难以广泛推广使用，只能应用要求比较高的特定场合。因此，需要一种高稠度的磁流变液， 以避免使用特殊设备使磁流变液能有效地保持在设备中。本专利技术磁流变润滑脂就是这么一 种高稠度的磁流变液，它具有很好的抗磨、润滑、抗氧化和密封性能等，并可通过外加磁场 控制其流变学性能，从而改善设备的机械性能。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流变润滑脂制备方法，其特征在于：将基础油分为3份，第1份和第2份重量相同，第3份比第1份多50g；取第1份升温至60℃，加入脂肪酸，继续升温至80℃~100℃，加入氢氧化锂水溶液，皂化1~3h；升温至120℃~130℃，保持温度脱水30min；第2份基础油和磁响应粒子混合后加入，升温至最高炼制温度190℃~220℃，保温5min~7min；加入第3份基础油，冷却后研磨制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文昊，史永刚，胡志德，李子存，晏华，樊国志，杨皛，龚海峰，蒋蕴轩，
申请(专利权)人：中国人民解放军后勤工程学院，
类型：发明
国别省市：重庆;85