[發(fā)明專利]一種全氟聚醚油基磁流體的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310290661.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN103337329A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何小祥;周建強(qiáng);楊陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇海納磁性納米新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01F1/44
• 分類號(hào): H01F1/44;H01F1/42;C08L71/00;C08K9/04;C08K3/22
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁流體材料及其制備方法，尤其涉及一種適用于真空動(dòng)態(tài)密封，能夠滿足苛刻的超靜、高溫環(huán)境和防水、防油的全氟聚醚油基磁流體及其制備方法，屬于材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磁流體是20世紀(jì)60年代中期由美國國家航天局發(fā)明的一種功能材料，主要由磁性納米粒子、表面活性劑以及液相載體三部分組成。納米粒子可穩(wěn)定存在于液相載體中不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚和沉淀。由于其具有超順磁特性，因此可在外加磁場作用下快速響應(yīng)。磁流體可應(yīng)用于工業(yè)各個(gè)方面如真空密封，阻尼，潤滑等。

全氟聚醚作為液相載體具有蒸汽壓低、化學(xué)惰性、耐熱、不燃等特性，因此極大拓寬了磁流體的應(yīng)用范圍。該材料在超凈超高真空環(huán)境的密封領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。由于全氟聚醚類的表面活性劑種類較少，導(dǎo)致磁顆粒在載液中的分散較難實(shí)現(xiàn)。專利U.S.?Pat.?No.?3,784,471公開了一種表面活性劑，用來將磁性顆粒等分散到全氟聚醚油載液中，所述表面活性劑的其結(jié)構(gòu)式為

，

其中n為3～50之間的整數(shù)，R為，，，，，所述的載液結(jié)構(gòu)為：

???。

專利U.S.?Pat.?No.?5,718,833和U.S.?Pat.?No.?5,738,802追加了第二種輔助分散表面活性劑，提高了分散效果，但這兩個(gè)專利只是在方法上單純的利用未經(jīng)修飾的磁性顆粒和載液、表面活性劑等混合分散，開始時(shí)顆粒和載液不能共溶，導(dǎo)致其制備的磁流體分散效果并不能達(dá)到最佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，利用過渡的方法使磁顆粒轉(zhuǎn)移到載液中，并引入第二表面活性劑進(jìn)行輔助分散，提供一種防水、防油、耐酸的全氟聚醚油基磁流體及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種全氟聚醚油基磁流體的制備方法，利用原位沉淀法合成納米四氧化三鐵磁性顆粒，在合成的同時(shí)利用氟醚類表面活性劑作為第一表面活性劑進(jìn)行修飾，然后用水和酒精交替清洗，得到的磁顆粒能夠分散在過渡液中，最后利用過渡液將輔助分散表面活性劑、載液和磁顆粒互溶，在加熱的過程中去除過渡液得到分散效果好的全氟聚醚油基磁流體。

所述納米四氧化三鐵磁性顆粒的粒徑為8～12納米，優(yōu)選的，納米四氧化三鐵磁性顆粒的粒徑為10納米。

所述的氟醚類表面活性劑，結(jié)構(gòu)為：

其中，n=3-50，R=OOH、OH、SO₃M、OONH₄、NH₂、PO(OH)₂。

所述的過渡液的結(jié)構(gòu)為CR₁R₂R₃（CF₂）_mC(O)（CF₂）_n?(CF₃)_p，其中，R₁R₂R₃為CH3、H、Cl、OH，m=0～5,n=0～2,p=1～2。

所述的輔助分散表面活性劑的結(jié)構(gòu)為R-CF₂O-(CF₂CF₂O)_m-(CF₂O)_n-CF₂-R，其中，R_H?=?OH、CH₂OH?、CH₂(CH₂CH₂O)_nOH、CONH₂、NH₂、PO(OH)₂。

所述加熱過程的加熱溫度為150℃。

所述的氟醚類表面活性劑、輔助分散表面活性劑與納米四氧化三鐵磁性顆粒的質(zhì)量比為0.4～0.5：0.2～0.3：1，優(yōu)選的，氟醚類表面活性劑、輔助分散表面活性劑與納米四氧化三鐵磁性顆粒的質(zhì)量比為為0.45：0.25：1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）本發(fā)明制備的磁顆粒經(jīng)過第一表面活性劑修飾過，不容易老化；

2）本發(fā)明使用的過渡液可以和第一表面活性劑結(jié)構(gòu)完美互溶，換言之，所述過渡液既可以和修飾的磁性顆?；ト芤部梢院洼d液互溶，使用過渡液在加熱過程中磁顆粒和輔助表面活性劑、載液是互溶的，分散效果比直接加熱好；