[发明专利]一种磁流变液组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及智能材料技术领域，尤其涉及一种磁流变液组合物及其制备方法。所述磁流变液组合物包括磁响应粒子、高触变体系、抗磨减阻剂和抗氧剂，以及，还包括低温性能改进剂；所述低温性能改进剂选自亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯、氨基磷酸酯、氨基磷酸盐、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸酯、氨基琥珀酸酯、有机磺胺酯、工业季戊四醇酯中的一种或几种；优选亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯；所述低温性能改进剂占所述磁流变液组合物总质量的0.1～6wt％。本发明提供的磁流变液组合物在低温环境下，具有低玻璃化转变温度、高粘度指数、以及在指定温度下具有低的零场屈服应力。

技术领域

本发明涉及智能材料技术领域，尤其涉及一种磁流变液组合物及其制备方法。

背景技术

MRFs(Magneto-rheological fluids，磁流变液，简称为MRFs)是一种将微米级磁性粒子分散在基载液中制备而成的一种能通过磁场快速可调的智能材料。MRFs材料的力学性能(主要是粘度和屈服应力等)可以通过外加磁场实现迅速、精确、连续和可逆的实时控制。因此，其在航天航空、机械制造、传动装置(离合器、制动器等)、抛光装置和智能结构等领域具有广泛应用前景。

然而，当相应的阻尼器(MRD)直接暴露于外界的极端温度条件下，磁流变液的性能也会同样受到极端温度的影响。在严寒地区，冬季外界温度往往会到达零下40摄氏度，严重影响磁流变液的粘度等参数特性，进而影响MRD的冷启动特性(严重时甚至会出现空程)，因此就对磁流变液的低温性能提出了进一步的要求。

CN111269740A公开了磁流变液组合物及其制备方法，该磁流变液组合物包括磁响应粒子、高触变体系、减摩抗磨剂和抗氧剂，其中，高触变体系包括活化剂、有机蒙脱土和有机表面改性剂；然而，上述磁流变液组合物在低温环境下(-40℃～0℃)粘度增加，且出现相转变及屈服应力大幅增加等问题(这是由于磁流变液组合物具有触变剂的三维网络结构，因此表观粘度由屈服应力和切线粘度两者共同作用导致)，同时，该组合物还会在低温下出现相转变及相分离，导致该产品在低温条件下的低温流动性和冷启动特性较差。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种磁流变液组合物及其制备方法。

作为本发明的第一目的，提供一种(低温型)磁流变液组合物，以改善其在低温条件下的低温流动性和冷启动特性。

具体而言，所述磁流变液组合物包括磁响应粒子、高触变体系、抗磨减阻剂和抗氧剂，以及，还包括低温性能改进剂；

所述低温性能改进剂选自亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯、氨基磷酸酯、氨基磷酸盐、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸酯、氨基琥珀酸酯、有机磺胺酯、工业季戊四醇酯中的一种或几种；优选亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯；

所述低温性能改进剂占所述磁流变液组合物总质量的0.1～6wt％。

现有技术中，包括磁响应粒子、高触变体系、抗磨减阻剂和抗氧剂的磁流变液组合物在低温条件下性能(尤其是流动性能)较差，本发明在研发过程中意外发现，选用特定的低温性能改进剂与上述体系的组合物复配后，不仅不影响磁流变液组合物常温条件下的各方面性能，还能够使其在低温环境下保持良好的低温流动性和冷启动特性；对低温条件下的磁流变液组合物剪切或振荡做功即可基本恢复正常的可控力值范围。

作为上述技术方案的优选，所述高触变体系包括基载液、有机表面改性剂、触变剂和活化剂；

其中，所述基载液包括酯类合成油和聚烯烃合成油；优选为酯类合成油和聚α烯烃合成油以1～2：9～10的质量比的混合物；

所述有机表面改性剂选自硬脂酸、偶联剂、烷基胺磷酸酯、癸酸酯、酰亚胺、烷氧基硫代磷酸盐中的一种或几种；优选为癸酸酯；

所述触变剂为有机蒙脱土；