[发明专利]用于磁流变液的轻质磁性聚合物纳米复合纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种用于磁流变液的轻质磁性聚合物纳米复合纤维制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）首先，将成纤复合型磁性聚合物树脂和分隔用聚合物树脂分别通过两台挤出机进行熔融挤出；

（2）然后，将两种熔融树脂通过流道在共挤出汇流器内汇合，在汇流器处添加界面润滑剂，使纤维层之间易于分离，并通过分层叠加单元对聚合物熔体进行叠加与切割；在分层叠加单元中，层结构的熔体先经历垂直切割分成两层料流，后经水平展开以及重新合并，从而使层的数量成倍增加；若经过n个分层叠加单元，则形成2ⁿ⁺¹数目的共挤出层；

（3）然后，经过纤维切割模具切割制备成复合型磁性聚合物树脂和分隔用聚合物树脂交替的层状结构纤维；

（4）然后，将交替的层状结构纤维中的分隔用聚合物树脂剥离出去，得到尺寸均匀的纳米级磁性纤维；

其中，原料组分按质量数计为：

成纤复合型磁性聚合物树脂 100份，

界面润滑剂 2-4份，

分隔聚合物树脂 50-200份；

其中，所述的成纤复合型磁性聚合物树脂包括基体和纳米磁性颗粒；所述基体为适合熔融加工的热塑性聚合物材料，选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚乳酸；所述纳米磁性颗粒选自四氧化三铁、氮化铁、铁粉、钴粉、镍粉、铁钴镍合金；所述的分隔用聚合物树脂是任何适合熔融加工的热塑性聚合物材料，并与成纤复合型磁性聚合物树脂相比在水或有机溶剂中具有完全不同的溶解性；所述的界面润滑剂是指在挤出过程中具有润滑作用且与成纤磁性聚合物、分隔聚合物树脂不相容的液体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分隔用聚合物树脂选自聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚乙烯醇或聚苯乙烯中任一种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的界面润滑剂选自硅油、硬脂酸辛酯、硬脂酸丁酯中任一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的挤出机熔融挤出成纤复合型磁性聚合物树脂和分隔用聚合物树脂的各段加工温度按照对应树脂的常规挤出加工各段温度条件来设置。

5.根据权利要求1、2或4所述的制备方法，其特征在于，所述的共挤出汇流器是一种双流道模具，连接两台挤出机并会汇集叠加进入分层叠加单元，该共挤出汇流器自带加热装置；所述的分层叠加单元是一种双扭转流道模具，并带加热装置。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的共挤出汇流器和分层叠加单元的温度设置采用成纤复合型磁性聚合物树脂和分隔聚合物树脂挤出机口模温度的较高者或比照此温度上浮或下浮10-20℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交替层结构纤维通过调节螺杆转速来实现纤维层厚度分布，从而控制两种物料在交替层结构中的体积比。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备的磁性聚合物纳米复合纤维尺寸范围为50nm-700nm。

9.如权利要求1-8之一所述制备方法得到的磁性聚合物纳米复合纤维。

10.如权利要求9所述的磁性聚合物纳米复合纤维在制备磁流变液中应用，是把磁性聚合物纳米复合纤维均匀分散于相匹配的非导磁性液体中，两者的用量份额为：

原料成纤复合型磁性聚合物树脂 100份，

非导磁性液体 1000-10000份；

所述的非导磁性液体为与轻质磁性聚合物纳米复合纤维相容性好、密度相近的液体，选自去离子水、硅油、乙醇、汽油、防冻液。