[發明專利]一種電共軛液

有效

• 申請號: 201310551748.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103555404A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 朱平;李丹;薛晨陽;蔡婷;魏麗玲;孫汶
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N40/16
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及一種電共軛液，可以被用作智能液體，當兩電極接上直流高壓，電極之間將形成非均勻電場，在非均勻電場的作用下，電共軛液從陽極流向陰極，產生射流。

背景技術

電流變液是一種由介電微粒與絕緣液體混合而成的液體，在電場作用下，黏滯性顯著增加(可達幾個量級)的固-液混合體系。在沒有外電場時，它的外觀很像機器用的潤滑油，一般由基礎液、固體粒子和添加劑組成。液體為礦物油、植物油或有機溶液，有時還加入少量表面活性劑。但是這樣的電流變液是多相的、不均勻的，存在存儲穩定性的問題，且有的含有特殊的氟化合物，對環境有一定的威脅。希望有一種智能流體（例如電共軛液），能解決如上所述的現有技術的一種或多種缺陷。

電共軛液是一種智能液體，里面不含介電微粒，當兩電極接上直流高壓，電極之間將形成非均勻電場，在非均勻電場的作用下，電共軛液從陽極流向陰極，產生射流。目前，根據電共軛液的這種效應，已經發明了微手指、人工肌肉、微電機、陀螺、CPU散熱器等。這些器件與傳統器件相比具有驅動裝置尺寸小、能量轉換效率高、靈敏度高等優點。用電共軛液制成的器件在工作過程中，柔和且無摩擦存在，具有噪音低、振動少等特點，因而制成的器件是一種低噪音、工作平穩柔和的器件。

但是與其他控制系統比較，用電共軛液制成的器件，所用的驅動電壓較高（kV級），要達到6千伏，這就限制了它的應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種性質穩定、均勻、存儲性好且驅動電壓較低的電共軛液。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種電共軛液，它包括

（ⅰ）至少一種分子末端由烷基組成的酯類化合物；

（ⅱ）至少一種含5-10個碳原子的烴基化合物，質量百分比含量為0.1%-20%；

（ⅲ）添加劑，該添加劑中至少包括腐蝕抑制劑，腐蝕抑制劑的質量百分比含量為0.1-3.4%。

其中，酯類化合物的含量為加入所有其它組份后的余量。烴基化合物在電共軛液中質量百分比為0.1-20%，可以優選為1-10%，然而，這些烴基化合物的混合可能引起電共軛液比重的降低或升高，所以混合的比例可根據使用目的適當調整。烴基化合物和酯類化合物的濃度在滿足粘度和電導率要求，同時達到其他標準如配比比例也是非常重要的。

作為優選的方案，本發明提供了三種具體結構的末端由烷基組成的酯類化合物，這些酯類化合物的結構式表示為以下式（1）、式（2）或式（3），

其中，X1是含1～14個碳原子的二價基團，可以含有氧原子，有氧原子的基團中或者有一個醚鍵或者有一個酯鍵；Y1和Z1是相互獨立的由1～5個碳原子組成的烷基，可以相同或不同。X1可能是一個直鏈或者一個支鏈，可能是烷基，也可能不是烷基。在這些基團中，有氧原子的基團中有一個醚鍵或一個酯鍵。Y1和Z1包括甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，異丁基，三級丁基，正戊烷基和異戊烷基。Y1和Z1是直鏈烷基或支鏈烷基，可以相同或不同于彼此。具體見表1：

其中，X2是含有2～9個碳原子的烷基，Y2是含有1～6個碳原子的烷基，Z2是含有1～6個碳原子的烷基，

n是1或2，m是1或2，如果m=1,則A是一個氫原子；如果m=2，則（2）式是一個聚合對稱二聚物，A則作為連接左右兩邊的紐帶。

X2是含2～9個碳原子的烷基，可以優選為含2～5個碳原子，可能有一個支鏈；Y2是含1～6個碳原子的烷基，可能有一個支鏈；Z2是含1～6個碳原子的烷基，可能有一個支鏈。具體見表2：

其中，X3是由a個碳原子，b個氧原子，2a+1-2b個氫原子，其中a是1～25的整數，b是0、1、2或3，且2a+1＞2b，Y3是含2～10個碳原子的烷基團。

X3是由a個碳原子，b個氧原子，2a+1-2b個氫原子（a:1～25的整數；b:0,1,2,3且2a+1＞2b）組成的一價基團，可以是烷基或者不是烷基；Y3是由2～10個碳原子組成的烷基團，可能有支鏈。具體見表3：