连续相溶液及巨电流变液制造技术

本发明专利技术提供了一种连续相溶液，用于与分散相配合制成胶态悬浮状的巨电流变液，所述连续相溶液由具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油制成。采用本发明专利技术的技术方案，由于连续相由具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油制成，润滑油和矿物油的加入，改善了连续相溶液的润湿性、极性和黏度，在配合硅油以确保连续相溶液于巨电流变液中发挥较优作用的同时，使巨电流变液中的分散相所具有的纳米颗粒，在外加电场作用下，减缓相邻两个纳米颗粒的接触面接触时的相互牵引力，降低因相互牵引力过大而产生气泡现象的发生；同时，沉降速度降低，颗粒沉降性和再分散性更稳定。

Continuous phase solution and giant electrorheological fluid

【技术实现步骤摘要】
连续相溶液及巨电流变液
本专利技术涉及电流变液材料
，特别涉及一种连续相溶液。同时，本专利技术还涉及一种使用该连续相溶液的巨电流变液。
技术介绍
电流变液(electrorheologicalfluid)是一类液体的总称，该胶体的黏度会随着电场强度的增强而显著增大，当电场增大到一个阈值，该胶体的流变特性就会发生改变。这一过程十分迅速，通常发生在几毫秒的过程内，并且转变过程具有可逆性。电流变液的流变特性会随着电场的变化而发生变化。在不加外加电场时，流体呈现出牛顿流体的特性，但是在外电场强度足够高时，能够转变成“弹性固体”，对外呈现出宾汉流体的性质。电流变液作为一种新型智能材料，有着鲜明的特点与优势，其随电场强度变化的流变特性意味着其拥有广阔的市场前景。但是，电流变液的ER性能、沉降性及再分散性等应用性问题仍然制约了其广泛应用。2003年，温维佳教授在首次报道了存在于复合纳米颗粒体系电流变液中“巨”电流变效应，将其最高剪切强度提高至130kPa，命名为“巨电流变液”。2004年，温维佳教授再次将电流变液的剪切强度提高到250kPa，大大拓展了电流变液的应用。当前普遍应用的电流变液多是组分复杂的悬浊液，但是它们的组分大致是由以下3个部分构成：分散相、连续相和添加剂。但是，电流变液的研究普遍集中于分散相即介电颗粒材料的选择，较少关注连续相和添加剂的作用。近年来，一些学者开始关注添加剂对电流变液性能的影响，通过添加表面活性剂来改善电流变颗粒性质，进而提高电流变液的性能。CN107057809A具体涉及一种具有高耐穿性的电流变液，其将有机硅聚醚作为添加剂混入二甲基硅油中，配合二甲基硅油的链长，大大提高了电流变液的屈服应力，克服了传统电流变液的击穿电场低的缺陷。但是，现有技术中电流变液的抗沉降性能欠佳，且存在气泡，ER性能欠佳。因此，电流变液的应用被局限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种连续相溶液，以尽可能的避免制得的巨电流变液中气泡的存在，同时使制得的巨电流变液具有较低的沉降速率和改善的分散性质，提高整体性能。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种连续相溶液，用于与分散相配合制成胶态悬浮状的巨电流变液，其特征在于：所述连续相溶液包括具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油。进一步的，所述润滑油和所述硅油的重量配比为2.5～20：100或5～10：100；所述矿物油和所述硅油的重量配比为15～30：100或20～25：100。进一步的，所述硅油为二甲基硅油。进一步的，所述二甲基硅油的分子链长n为10～1500或20～100或25。进一步的，所述润滑油至少包括双酯。进一步的，所述双酯占所述润滑油的质量百分比为80～100％或90～100％。进一步的，所述双酯的碳链长为10～40或20～30。进一步的，所述润滑油还包括单酯。进一步的，所述单酯占所述润滑油的质量百分比为0～20wt％或0～10wt％。进一步的，所述矿物油至少包括正烷烃。进一步的，所述正烷烃占所述矿物油的质量百分比为60～80wt％或70～80wt％。进一步的，所述正烷烃的碳链长为10-40或22～28。进一步的，所述矿物油还包括异烷烃。进一步的，所述异烷烃占所述矿物油的质量百分比为20～40wt％或20～30wt％。进一步的，所述连续相溶液中还包含抗氧化剂，所述抗氧化剂占所述硅油的质量百分比为0～1wt％或0.1～0.5wt％。此外，本专利技术同时提供了一种巨电流变液，所述巨电流变液包括：如上所述的连续相溶液；分散相；和极性分子添加剂。一种巨电流变液，所述分散相与所述连续相溶液的体积比为0.5～0.7：1或0.6：1。进一步的，所述极性分子添加剂为表面活性剂。进一步的，所述极性分子添加剂占所述连续相溶液的质量百分比为5wt％～50wt％。进一步的，所述巨电流变液的密度为1.6-2.5g/ml。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：采用本专利技术的技术方案，由于连续相溶液由具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油制成，润滑油和矿物油的加入，改善了连续相溶液的润湿性，在配合硅油以确保连续相溶液于巨电流变液中发挥较优作用的同时，使巨电流变液中的分散相所具有的纳米颗粒，在外加电场作用下，减缓相邻两个纳米颗粒的接触面接触时的相互牵引力，降低因相互牵引力过大而产生气泡现象的发生。同时，其沉降速度降低，颗粒沉降性和再分散性更稳定。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为实施例3.1巨电流变液中是否含有润滑油和矿物油下、不同电压值对应的屈服强度、电流密度检测结果以及随时间变化下的黏度和沉降比检测结果曲线图；图2为实施例3.2中润滑油定量条件下，矿物油和硅油于不同比例的电压变化的屈服强度值检测结果曲线图；图3为实施例3.2中润滑油定量条件下，矿物油和硅油于不同比例的电压变化的电流密度值检测结果曲线图；图4为实施例3.2中润滑油定量条件下，矿物油和硅油于不同比例的时间变化的黏度值检测结果曲线图；图5为实施例3.2中润滑油定量条件下，矿物油和硅油于不同比例的时间变化的沉降比检测结果曲线图；图6为实施例3.2中润滑油定量条件下，矿物油和硅油于不同比例的巨电流变液的综合性能雷达图；图7为实施例3.3中矿物油定量条件下，润滑油和硅油于不同比例的电压变化的屈服强度值检测结果曲线图；图8为实施例3.3中矿物油定量条件下，润滑油和硅油于不同比例的电压变化的电流密度值检测结果曲线图；图9为实施例3.3中矿物油定量条件下，润滑油和硅油于不同比例的时间变化的黏度值检测结果曲线图；图10为实施例3.3中矿物油定量条件下，润滑油和硅油于不同比例的时间变化的沉降比检测结果曲线图；图11为实施例3.3中矿物油定量条件下，润滑油和硅油于不同比例的巨电流变液的综合性能雷达图；图12为实施例3.4中矿物油和润滑油同比例质量分数下矿物油和润滑油于硅油中所占不同比例下制得的巨电流变液随电压变化的屈服强度值检测结果曲线图；图13为实施例3.4中矿物油和润滑油同比例质量分数下矿物油和润滑油于硅油中所占不同比例下制得的巨电流变液随电压变化的电流密度值检测结果曲线图；图14为实施例3.4中矿物油和润滑油同比例质量分数下矿物油和润滑油于硅油中所占不同比例下制得的巨电流变液随时间变化的黏度值检测结果曲线图；图15为实施例3.4中矿物油和润滑油同比例质量分数下矿物油和润滑油于硅油中所占不同比例下制得的巨电流变液随时间变化的沉降比检测结果曲线图；图16为实施例3.4中矿物油和润滑油同比例质量分数下矿物油和润滑油于硅油中所占不同比例下制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续相溶液，用于与分散相配合制成胶态悬浮状的巨电流变液，其特征在于：所述连续相溶液包括具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续相溶液，用于与分散相配合制成胶态悬浮状的巨电流变液，其特征在于：所述连续相溶液包括具有疏水性基团的硅油、具有亲水性基团的润滑油及具有疏水性基团的矿物油。


2.根据权利要求1所述的连续相溶液，其特征在于：所述润滑油和所述硅油的重量配比为2.5～20：100或5～10：100；所述矿物油和所述硅油的重量配比为15～30：100或20～25：100。


3.根据权利要求1或2所述的连续相溶液，其特征在于：所述硅油为二甲基硅油。


4.根据权利要求3所述的连续相溶液，其特征在于：所述二甲基硅油的分子链长n为10～1500或20～100或25。


5.根据权利要求1或2所述的连续相溶液，其特征在于：所述润滑油至少包括双酯。


6.根据权利要求5所述的连续相溶液，其特征在于：所述双酯占所述润滑油的质量百分比为80～100％或90～100％。


7.根据权利要求5所述的连续相溶液，其特征在于：所述双酯的碳链长为10～40或20～30。


8.根据权利要求5所述的连续相溶液，其特征在于：所述润滑油还包括单酯。


9.根据权利要求8所述的连续相溶液，其特征在于：所述单酯占所述润滑油的质量百分比为0～20wt％或0～10wt％。


10.根据权利要求1或2所述的连续相溶液，其特征在于：所述矿物油至少包括正烷烃。


11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波麦维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33