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[發(fā)明專利]高性能磁流變納米復合高分子凝膠制備方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201610515618.0 申請日: 2016-07-04
公開(公告)號: CN106117402B 公開(公告)日: 2017-11-28
發(fā)明(設計)人: 劉亞青;孫友誼;王妍;趙貴哲 申請(專利權)人: 中北大學
主分類號: C08F120/56 分類號: C08F120/56;C08F220/06;C08F220/58;C08F220/56;C08K3/22;C08K3/34;C08J3/075
代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙)14100 代理人: 朱源
地址: 030051*** 國省代碼: 山西;14
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摘要:
搜索關鍵詞: 性能 流變 納米 復合 高分子 凝膠 制備 方法
【權利要求書】:

1.一種磁流變納米復合高分子凝膠制備方法,其特征在于:包括以下操作步驟:

1)共沉淀法制備Fe3O4納米磁性粒子穩(wěn)定分散液:

將一定量的FeCl2?4H2O、FeCl3?6H2O和一定量的表面活性劑溶于一定量的去離子水中,所述FeCl2?4H2O、 FeCl3?6H2O的用量應保證Fe2+鹽與Fe3+鹽的摩爾比為1:1.2~1:1.5;所述表面活性劑為鹽酸多巴胺、乙二胺四乙酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、KH550、KH560、KH570中的一種,表面活性劑用量為Fe2+鹽與Fe3+鹽總質量的0.5~2.5wt%;所述去離子水的用量應保證Fe2+鹽與Fe3+鹽水溶液總濃度范圍為5.0wt%~15.0wt%;在速度為500r/min的機械攪拌和50.0℃下攪拌溶解均勻后,以1滴/秒的速度緩慢滴加一定量的濃度為1.5mol/L 的NaOH溶液,之后繼續(xù)反應90min,形成穩(wěn)定的黑色分散液,所述NaOH溶液的用量應保證NaOH溶液和Fe2+鹽與Fe3+鹽水溶液體積比為1:1;將穩(wěn)定的黑色分散液采用磁分離法分離出磁性顆粒,超聲分散,再磁分離,重復3次后,重新分散到一定量的去離子水中,制得Fe3O4納米磁性粒子穩(wěn)定分散液,所述去離子水的用量應保證Fe3O4納米磁性粒子穩(wěn)定分散液的質量濃度為2.0%~6.0%;

2)原位聚合法制備凝膠前驅體

將一定量的鋰皂石加到一定量的去離子水中,所述鋰皂石與去離子水的用量應保證鋰皂石占去離子水質量的1.0%-15.0%;攪拌至形成透明的水溶液,加入總質量為去離子水質量8.0%~15.0%的丙烯酰胺;或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸;或丙烯酰胺和丙烯酸;或丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸,以上三種物質稱為高分子單體,所述丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三者的摩爾比為3~10:0~2.971:0~0.274;在0~5.0℃條件下繼續(xù)攪拌溶解完全,形成透明均勻的水溶液;加入高分子單體總質量1.0~2.0%的引發(fā)劑硫酸銨和高分子單體總質量0.05%~0.35%的催化劑N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,在N2氛圍下繼續(xù)攪拌30min溶解完全,最后加入一定量的步驟1)制得的Fe3O4納米磁性粒子穩(wěn)定分散液,攪拌混合均勻得到凝膠前驅體,加入Fe3O4納米磁性粒子穩(wěn)定分散液中Fe3O4的質量占水、鋰皂石和高分子單體原料總質量的0.1%-10.0%;

3)制得磁流變納米復合高分子凝膠

將凝膠前驅體移入可抽真空的玻璃容器中,在0~5.0℃條件下抽真空30min,封住出口,在密封環(huán)境和40.0℃條件下反應24h,60℃下反應4h,制得磁流變納米復合高分子凝膠。

2.根據(jù)權利要求1所述的磁流變納米復合高分子凝膠制備方法,其特征在于:所述步驟3)所制得的磁流變納米復合高分子凝膠為膜、塊體、柱狀。

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