[發明專利]一種聚苯基醚基磁性液體

有效

• 申請號: 201710036925.5
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106601420B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李德才;李文怡;張志力;柏樂
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F1/42
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

本發明公布了一種聚苯基醚基磁性液體，該磁性液體由裸露Fe₃O₄磁性納米顆粒、陰離子型表面活性劑和聚苯基醚基載液三部分組成,其中陰離子型表面活性劑采用苯氧基十一烷酸、鄰苯氧基苯甲酸，聚苯基醚基載液為鄰、間、對三種結構所代表的化學物質中的一種或幾種按任意比例混合。該磁性液體飽和磁化強度高、顆粒分布均勻、不團聚、不沉降、具有高的熱分解溫度、良好的氧化安定性能、優良的抗輻射性能、低蒸汽壓等性質，能夠適用于極端特殊環境下，解決航空航天、機械、化工等具有強輻射工況下的重要設備特殊密封問題。

技術領域

本發明涉及一種磁性液體，具體涉及一種聚苯基醚基磁性液體。

背景技術

磁性液體是一種新型納米功能材料，是經過表面活性劑包覆的粒徑尺寸10nm左右的磁性顆粒均勻分散于基載液中，形成一種納米級、固液兩相均一穩定混合的膠體懸浮液，在外加場下不發生分層沉淀。磁性液體是一種兼具液體的流動性與固體磁性材料對磁場的響應特性的一種新型功能材料，在工程領域有著廣泛的應用，其中磁性液體密封是磁性液體的眾多應用之一。

磁性顆粒按照類別可分為：金屬類，有Fe，Co，Ni，Fe-Co，Fe-Ni合金等；氮化鐵類，有FeN，Fe₃N，Fe₄N，Fe₁₆N₂(或Fe₈N)等；金屬氧化物類，主要有Fe₃O₄，γ-Fe₂O₃，MFe₂O₄(M＝Co，Mn，Ni等)。Fe₃O₄磁性顆粒能夠在外加磁場作用下被迅速磁化，當外加磁場撤去后磁性又立即消失，無矯頑力和剩磁，表現出優良的超順磁性，因而具有特殊的物理化學性能和納米性能。

表面活性劑按其親水基的結構不同可分為：陰離子型表面活性劑，有羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸(酯)鹽型、磷酸(酯)鹽型；陽離子型表面活性劑，有胺鹽、季胺鹽、雜環類、間接連接型；兩性離子型表面活性劑，有氨基酸類、甜菜堿類、咪唑啉型、磷酸酯型、氧化胺類；非離子型表面活性劑，有聚氧乙烯型、聚氧丙烯型、多元醇型、烷基醇酰胺、聚醚類。采用共沉淀法制備得到的裸露的Fe₃O₄磁性納米顆粒表面吸附有氫氧根離子，本發明采用陰離子型表面活性劑中的苯氧基十一烷酸或鄰苯氧基苯甲酸。

根據基載液的不同，磁性液體可分為：水基、煤油基、酯基、硅油基、氟醚油基、硅碳氫化物基磁性液體。在專利CN103680798A中采用全氟聚醚羧酸類表面活性劑對平均粒徑為10nm的裸露的Fe₃O₄磁性顆粒進行修飾，得到均一穩定的全氟聚醚油基磁性液體，全氟聚醚油基磁性液體具有耐化學腐蝕、耐高低溫、絕對不燃燒等性質；在專利CN1702782A中采用殼聚糖的衍生物—羧甲基殼聚糖作為表面活性劑合成Fe₃O₄磁性顆粒水基磁性液體，該磁性液體具有生物相容性，適用于醫學領域；在專利CN104091678A中油酸包覆Fe₃O₄磁性顆粒分散于煤油基中，得到一穩定的煤油基磁性液體；在專利CN104867642A中本發明公開了一種硅油基磁性液體的制備方法，采用方法在Fe₃O₄磁性顆粒表面包裹SiO₂殼層得到殼-核結構，鐵氧體納米顆粒分散在硅油基液中獲得硅油基磁性液體，該磁性液體可以耐高溫，飽和磁化強度高，密封性好，承壓能力強，密封壽命長。在專利CN1545108A中基于鐵氧體MFe₂O₄(M＝Mn，Fe，Co，Ni，Zn，Cu)微粒表面自身離子化形成離子型磁性液體。