[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

摘要

本发明属于高分子材料技术领域，具体为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。利用两台挤出机将复合型磁性聚合物树脂与另一种聚合物树脂分别进行熔融挤出，通过流道输送至共挤出汇流器，汇合成双层熔体，随后经过分层叠加单元，反复进行垂直切割、水平展开及重新合并，使层的数量增倍，制备成两种聚合物树脂交替层状结构纤维，再将层状纤维中的另一种聚合物树脂进行分离，得到尺寸均匀的纳米级磁性纤维。将纳米磁性纤维均匀分散于非导磁性液体中制备得性能优良的磁流变液。本发明易操作、成本低、性能稳定、可连续并大量生产，得到的磁性纤维尺寸范围广且可控，表观粘度变化范围大，生产过程中无溶剂污染，便于工业化生产。

主权项

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。