[發明專利]乙二醇基磁流體及其制備方法

在審

• 申請號: 201710649599.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107195419A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 鄭國華;張殿君;陳潔
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F41/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 梁香美

技術領域

本發明涉及磁流體技術領域，尤其是涉及一種乙二醇基磁流體及其制備方法。

背景技術

磁流體是指吸附有穩定劑的納米磁性顆粒在載液中高度分散而形成的穩定的膠體體系，磁流體兼具磁體的磁性和液體的流動性，在沒有外加磁場時，它和普通液體一樣，具有流動性和一定的粘度，但當存在外加磁場時，磁流體表現出順磁性。因為這一特性，使得科研工作這對磁流體進行了廣泛的探索和研究，并將其成功應用于醫療器械、航天、磁性密封、化工、快速磁印刷等領域。

磁流體主要由納米磁性顆粒、穩定劑和載液基體組成，納米級四氧化三鐵顆粒是目前最常用納米磁性顆粒，當四氧化三鐵的粒徑小于超順磁性臨界尺寸20nm時，表現出順磁性。但是納米四氧化三顆粒由于表面能較大，極易團聚形成沉積，導致磁流體無法形成。因此，納米四氧化三鐵的分散程度是評估磁流體性能的重要指標。現有的磁流體載液基體一般都是水基和油基，改良方向都集中在分散劑的選擇上，導致納米四氧化三鐵的分散程度一直沒有明顯提升。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種乙二醇基磁流體，以緩解現有的磁流體載液基體一般都是水基和油基，改良方向都集中在分散劑的選擇上，導致納米四氧化三鐵的分散程度一直沒有明顯提升的技術問題。

本發明提供的乙二醇基磁流體，主要由納米四氧化三鐵、分散穩定劑和乙二醇組成，所述分散穩定劑為巰基丁二酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、葡萄糖酸、葡萄糖酸鈉、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、二亞乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、次氮基三乙酸、低分子量葡聚糖、低分子量殼聚糖和低分子量聚乙二醇中的至少一種。

進一步的，所述分散穩定劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、葡萄糖酸和葡萄糖酸鈉的混合物，且四者的物質量比為：(1-2)：(3-4)：(1-2)：(3-4)，優選為1:3:1:3。

本發明的目的之二在于提供一種乙二醇基磁流體的制備方法，以緩解現有的磁流體載液基體一般都是水基和油基，改良方向都集中在分散劑的選擇上，導致納米四氧化三鐵的分散程度一直沒有明顯提升的技術問題。

本發明提供的乙二醇基磁流體的制備方法，包括如下步驟：將乙二醇、分散穩定劑和納米四氧化三鐵混合，并分散均勻，即制得乙二醇基磁流體。

進一步的，通過機械攪拌或超聲波進行分散。

進一步的，納米四氧化三鐵通過共沉淀法制備而成，包括如下步驟：

(s1)將二價鐵鹽溶液和三價鐵鹽溶液混合均勻，且二價鐵鹽和三價鐵鹽的物質量之比為2：(3-4)；

(s2)將沉淀劑滴加至二價鐵鹽和三價鐵鹽的混合溶液中，經分離、洗滌和抽濾，即制得納米四氧化三鐵。

進一步的，在步驟(s2)中，沉淀劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種。

進一步的，所述二價鐵鹽選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵或醋酸亞鐵中的至少一種；所述三價鐵鹽選自硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵或醋酸鐵中的至少一種。

進一步的，三價鐵鹽溶液和二價鐵鹽溶液的濃度均為0.05-0.3mol/L。

進一步的，所述沉淀劑的濃度為0.5-3mol/L。

進一步的，納米四氧化三鐵與分散穩定劑的物質量之比為(2-3)：(2-3)，優選為1:1。

本發明提供的乙二醇基磁流體通過采用乙二醇作為載液基質，不僅提高了磁性顆粒的結晶性能，使得磁流體的超順磁性能更加優良，而且提高了磁流體的分散穩定性，使其能夠保持穩定分散90天以上。

本發明提供的乙二醇基磁流體的制備方法，原料安全易得，操作安全簡便，反應條件溫和，不需要苛刻的設備條件，使其能夠用于工業化生產。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例8提供乙二醇基磁流體與對比例1提供的水基磁流體的XRD譜圖。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。