[发明专利]一种胶体改性羰基铁粉复合磁流变液的制备方法

说明书

本发明涉及智能材料制备技术领域，具体涉及一种胶体改性羰基铁粉复合磁流变液的制备方法。本发明以羰基铁粉为基材，自制明胶和自制硅溶胶作为改性促进剂，并辅以二甲基硅油和异戊醇等制备得到胶体改性羰基铁粉复合磁流变液，首先利用碱溶液和沼液对鸡皮进行反应得到自制明胶，利用蛋白质对羰基铁粉进行表面包覆处理，产生化学键合作用，阻止了羰基铁粉的团聚和沉降，从而提高磁流变液的分散性和抗沉降性，自制硅溶胶在氧化的过程中，形成网络结构，阻碍了氧分子在基材中扩散，对基材链的氧和降解起保护作用，纳米硅溶胶能够与基材以物理或化学作用交联，形成致密、牢固的表面结构，进一步提高磁流变液的抗氧化性能，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及智能材料制备技术领域，具体涉及一种胶体改性羰基铁粉复合磁流变液的制备方法。

背景技术

磁流变液是由可磁化粒子分散在非磁性液体中（通常称基液）而形成的悬浮液，由磁性微粒、基液及稳定剂组成。当磁流变液受到磁场作用时，其中的磁性颗粒沿磁场方向排列成链状，使表观粘度增大，表现出类似固体的性质，流动性消失。一旦去掉磁场，流体的表观粘度又回到原来的状态，其响应时间只有几毫秒。磁流变液具有功耗少、阻尼力大、动态范围广、响应速度快等特点，因此是一种性能优良、用途广泛的智能材料，在汽车、机械、航空航天、建筑、医疗等领域具有广阔的应用前景。

磁流变液的磁致屈服应力代表其固化强度的大小，具有重要的工程意义，是评价这种材料性能的主要指标之一。目前磁流变液存在的主要问题是由于长时间的静置和介质间的较大比重差造成的沉降问题、团聚问题和氧化问题，同时还有磁性颗粒的磁饱和强度不够的问题。其中沉降稳定性是制约磁流变液应用的一个主要因素。围绕改善磁流变液沉降稳定性，不同的学者进行了大量研究。

目前主要的改进措施是通过在磁流变液中添加各种增稠剂、触变剂和其他稳定剂，或者通过降低磁性粒子的浓度与尺寸等方法解决磁流变液的沉降问题。但是，添加剂的加入会导致磁流变液的零场粘度大大提高，降低它的热稳定性和化学稳定性，加入外加剂并不能从根本上解决磁性颗粒易氧化的问题。而减小磁性粒子的浓度与尺寸将降低磁流变液的剪切屈服应力与磁流变效应。另外，磁流变液润滑减磨性能也是实际应用中必须解决的问题，润滑减磨性能好坏对磁流变液的使用寿命有直接影响。

因此，亟需研制出一种能够解决上述问题的磁流变液非常有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常见磁流变液存在长时间的静置和介质间的较大比重差，造成的沉降问题、团聚问题和氧化问题，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种胶体改性羰基铁粉复合磁流变液的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种胶体改性羰基铁粉复合磁流变液的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取24～32g鸡皮放入搅碎机中，在转速为180～210r/min的条件下搅碎，得到鸡皮碎末，将鸡皮碎末、氢氧化钙和去离子水混合浸泡，得到浸泡鸡皮碎末，并用去离子水清洗浸泡鸡皮碎末；

（2）将清洗后的鸡皮碎末和沼液混合置于发酵罐中，密封发酵，待发酵结束后，取出发酵产物，将发酵产物和蒸馏水混合置于水浴锅中提胶，过滤去除滤渣，取出胶液，继续将胶液置于旋转蒸发器中旋蒸，去除水分，得到自制明胶；

（3）将无水乙醇、氨水和去离子水混合，并搅拌反应，得到反应液，再向反应液中加入反应液体积12%的正硅酸乙酯和反应液体积0.5%的无水乙醇，继续混合搅拌反应，冷却出料，得到自制硅溶胶；

（4）将磷酸三丁脂、异戊醇和氯化亚铁溶液混合搅拌，得到混合液，再将混合液和十二烷基硫酸钠混合，加热溶解，得到溶解液，继续将溶解液和自制明胶混合，保温搅拌，得到乳胶液； （5）将羰基铁粉和自制硅溶胶混合搅拌，得到搅拌液，再将搅拌液、硼氢化钠、异戊醇和正庚烷混合搅拌反应，得到改性羰基铁粉；