包含聚氧化乙烯颗粒的相变悬浮流体组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及包含聚氧化乙烯颗粒的相变悬浮流体组合物及其制备方法。具体地，本发明专利技术涉及一种通过将聚氧化乙烯颗粒分散到包含水以及选自由乙二醇和丙二醇组成的组的一种或多种化合物的溶剂中制备的相变悬浮流体组合物，及其制备方法。相变悬浮流体可以是剪切稀化流体，该剪切稀化流体表现出在低剪切速率或低频区域中恒定牛顿行为，但表现出由于粘度减小在高剪切速率或高频区域中呈现为类似液体的悬浮液的非牛顿行为，并能够通过车辆的振动可逆地相变，可以提供具有在低频区域具有液压衬套的优势并在高频区域具有固体衬套的优势的效果。

【技术实现步骤摘要】

本公开设及包含聚氧化乙締颗粒的相变悬浮流体组合物及其制备方法。更具体 地，本专利技术设及通过将聚氧化乙締颗粒分散到包含水W及选自由乙二醇和丙二醇组成的组 中的一种或多种化合物的溶剂中而制备的相变悬浮流体组合物，W及其制备方法。
技术介绍
"相变流体"统称通过所施加的外力机械和物理性能改变的流体，通常分成剪切稠 化流体（ST巧和剪切稀化流体。 用浓缩的悬浮胶体形成剪切稠化流体（STF)，其中未凝集的固体颗粒分散到流体 中，并在超过临界剪切速率时粘度显示明显增加技ianzhou Zhang,Weihua Li,Gong,X. L. , Smart Mater. Struct. , Vol. 17, 015051(2008)]。 在高剪切速率下，剪切稠化流体（STF)的粘度增加，并且流体变成类似固 体状态的悬浮液，并且当去除冲击应力时，剪切稠化流体（ST巧可逆地迅速回到类 似液体的状态。 阳0化]同时，剪切稀化流体具有的特性是在正常流动中随着剪切速率增大而粘度减小， 并且剪切速率和粘度成反比。此外，剪切稀化流体通常具有屈服点，并且运种材料在低剪应 力下不具有流动性，而且只有当达到屈服点时具有流动性（液态）。 尤其是，相变流体是具有运种特性的流体，即，纳米颗粒表现出由于粘度突然减 小在高剪切速率下的液化现象，并一般呈现为分散到溶剂中，诸如，乙二醇巧G)、丙二醇 (PG)、乙二醇巧G) /水或丙二醇（PG) /水。 由于颗粒之间的丛聚化y化ocluster)现象，纳米颗粒已成为大量研究的对象。然 而，与各种理论根据粒径提出的模式相比，纳米颗粒之间的丛聚现象具有相当大的差异。相 变流体表现出通过所施加的外力粘度改变和屈服应力行为，并且反应非常快而且对于所 施加的外力可逆，运被称作"相变效应"。运种相变流体表现出具有屈服应力的宾汉流体 度in曲am fluid)的行为，并且作为剪切速率的函数可获得屈服应力。 运些流体可被用于能够控制移动的可变阻尼机构，诸如，制动器、发动机架、减震 器和衬套、W及动力系统，诸如，制动器和离合器，并且也将它们的应用扩大到机动车工业 和航空工业W及机器人工业。 作为一个实例，现有的流体填充的液压衬套化y化aulic bush)是使用固化橡胶部 分填充和密封流体的部件，并且由于橡胶弹性和流体的组合可提供类似弹黃特性带来的相 对更好的乘坐舒适性。 然而，运种流体填充的液压衬套具有局限性，运是因为具有各种改变的所有车辆 驾驶条件可能不满足于注入恒定量流体。此外，在本领域使用的流体是显示出几乎不具有 因频率或剪切速率引起的粘度变化的牛顿行为（newtonian behavior)的牛顿流体。当沿 着流动路径移动时流体吸收振动，并且运种流体填充的液压衬套具有的局限性在于与普通 的固体式的衬套相比虽然具有极好的乘坐舒适性但高速操作稳定性和耐用性较差。 同时，韩国专利申请公开第10-2010-0125980号公开了能够调节喷射流体量的流 体填充的液压衬套。然而，所公开的衬套的构造不简单，因此，在车辆应用上具有局限性且 成本不利。 通常，与固体式衬套相比，传统液压衬套在低频区域中具有优良的损耗因数，但由 于频率增大可能呈现出动态弹黃常数过度增大，此外，当参阅车辆驾驶评估结果时，与固体 式衬套相比，液压衬套在低频区域中具有隔振效果，但也呈现出由于频率增大出现过多垂 直振动。因此，液压衬套的优势和固体式的衬套的优势需要共存。 因此，已产生了对研发流体填充的液压衬套从而研发智能的基于聚合物的分散体 流体的需要，该流体在低频区域具有液压衬套的优势在高频区域具有固体式衬套的优势， 并且能够通过车辆的振动可逆相变。 在本背景部分公开的W上信息仅是为了增强理解本公开的背景，因此，可能包含 并不构成已经由本国的本
的技术人员知道的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开致力于解决与先前技术相关的上述问题，并且本公开的专利技术人已发现通过 将聚氧化乙締颗粒分散到包含水W及选自由乙二醇和丙二醇组成的组的一种或多种化合 物的溶剂中而制备的悬浮流体是运样的剪切稀化流体：该剪切稀化流体在低剪切速率或低 频区域呈现恒定牛顿行为，但在高剪切速率或高频区域下由于粘度减小呈现类似液体的悬 浮液的非牛顿行为，因此，在低频区域下可W获得液压衬套的优势并在高频区域下可W获 得固体式衬套的优势，并完成本公开。 因此，本公开的目的是提供包含聚氧化乙締颗粒的相变悬浮流体组合物。 本公开的另一目的是提供制备相变悬浮流体的方法。 本公开的又一目的是提供包含使用W上方法制备的相变悬浮流体的机动车液压 衬套。 在一个方面中，本公开提供包含聚氧化乙締颗粒的相变悬浮流体组合物，其包括： 聚氧化乙締颗粒；和包含水W及选自由乙二醇和丙二醇组成的组的一种或多种化合物的溶 剂。 在另一方面中，本公开提供制备相变悬浮流体的方法，该方法包括（i)通过将聚 氧化乙締颗粒混合并分散到包含水W及选自由乙二醇和丙二醇组成的组的一种或多种化 合物的溶剂中来制备悬浮流体；（ii)超声处理悬浮流体；W及（iii)通过将超声处理的悬 浮流体放置在真空室中去除空气。 在又一个方面中，本公开提供包含使用上述方法制备的相变悬浮流体的机动车液 压衬套。 根据本公开的相变悬浮流体是呈现剪切稀化流动行为性能（shear-thinning flow behavior property)的流体并通过车辆振动能够可逆相变，并且因此，能提供在低频 区域具有液压衬套的优势并且还在高频区域具有固体衬套的优势的效果。 因此，根据本公开的相变悬浮流体可有效地控制车辆，从而能够改善乘坐舒适性 和操作性能，并也可用于能够控制阻尼的可变阻尼机构，诸如，悬挂系统，隔离器和发动机 架，w及动力系统，诸如，制动器和离合器，并广泛用于机动车和航空工业。 在下文中讨论本公开的其它方面和优选实施方式。【附图说明】现在将结合附图中所示的本公开内容一些示例性实施方式对本公开内容的上述 和其他特征进行描述，运些附图只是说明性的，因此并不是限制本公开内容，其中， 图la是示出根据相变悬浮流体的剪切速率的剪切粘度的测试结果的曲线图，该 相变悬浮流体包含具有100000的重均分子量的聚氧化乙締颗粒； 图化是示出根据相变悬浮流体的剪切速率的剪切粘度的测试结果的曲线图，相 变悬浮流体包含分别具有100000、400000 W及900000的重均分子量的聚氧化乙締颗粒； 阳02引图2a和图2c是示出根据相变悬浮流体的应变（strain)的储能模量和损耗模量 的测试结果的曲线图，相变悬浮流体包含具有100000的重均分子量的聚氧化乙締颗粒； 图化和图2d是示出根据相变悬浮流体的应变的储能模量和损耗模量的测试结果 的曲线图，相变悬浮流体包含分别具有100000、400000 W及900000的重均分子量的聚氧化 乙締颗粒； 阳030] 图3a是示出根据相变悬浮流体的频率的复数粘度（complex viscosity)的当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含聚氧化乙烯颗粒的相变悬浮流体组合物，所述相变悬浮流体组合物包括：聚氧化乙烯颗粒；以及溶剂，包含水以及选自由乙二醇和丙二醇组成的组中的一种或多种化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟珉，徐载植，梁庆模，张大成，催莹镇，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR