专利名称：屏蔽酚型抗氧剂在氮化铁磁流体中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于金属基复合材料的磁流体制备领域，特别涉及屏蔽酚型抗氧剂在氮化铁磁流体中的应用。
背景技术：
在现有技术中，氮化铁磁流体是由氮化铁磁性粒子通过表面活性剂包覆分散于基载液中的稳定的交替系统。由于纳米级金属及化合物颗粒具有极高的表面活性，在空气中非常容易被氧化。若将其均匀的分散在油类物品中，可适当降低粒子的表面自由能，但仍然存在被氧化的问题，从而降低了磁流体的磁性能和稳定性。
氮化铁表面的腐蚀氧化是一种典型的化学腐蚀过程。是在非极性基液中氧分子不断的断裂和氮化铁发生作用，生成氧化铁。氮化铁磁性液体在不加任何抗氧剂的情况下，只要三天甚至更短的时间内，其饱和磁化强度(Ms)就会下降96％。在现有技术有向氮化铁磁性液体中加入磺酸盐型抗氧剂，其原理为由于磺酸盐型抗氧剂可以和基载液与表面活性剂很好的互溶，再者磺酸盐型抗氧剂分子量小，可以认为抗氧剂在氮化铁磁性粒子和表面活性剂层上进行吸附，从而阻止氧化地进行[于英仪，博士学位论文氮化铁纳米复合材料的研制和性能研究，2001.11]。其问题在于，虽然所加的磺酸盐型抗氧剂对氮化铁磁流体具有一定的抗氧效果，但磁液的饱和磁化强度却发生了32％-45％的下降，这说明磺酸盐型抗氧剂并没有能够阻止氮化铁磁性粒子进一步氧化，未达到理想的抗氧效果。
发明内容
本发明的目的在于采用向氮化铁磁性液体中添加屏蔽酚型抗氧剂，能够明显的抑制其氮化铁纳米磁性粒子的氧化，保持其物理、化学特性，从而能在相当长的时间内使氮化铁磁流体的饱和磁化强度Ms保持稳定。
根据上述目的，本发明技术方案的工作原理为氮化铁磁流体中的金属粒子非常容易与油品中的过氧化物(ROOH)发生反应，从而使粒子被氧化.从反应历程上看，防止生成氧化物，即当过氧化物一旦形成，就加以破坏，终止链的继续发展或阻止游离基的发展。阻止生成氧化物的直接办法，是加入对过氧化物有强亲和力的添加剂——过氧化物分解剂和链终止剂。屏蔽酚型抗氧剂就是这种所谓游离基终止剂。这种抗氧剂能够同传递的链锁载体反应，使其变成不活泼的物质，起到终止氧化的作用.用AH表示抗氧剂分子，其反应如下
根据上述目的工作原理，本发明具体的技术方案为在刚出炉的新鲜氮化铁磁性液体中加入屏蔽酚型四种抗氧剂(重量％)中的任意一种，并将其与磁流体充分搅拌均匀。上述四种屏蔽酚型抗氧剂添加量分别为2，6-二叔丁基对甲酚0.1-10％，2，6-二叔丁基酚0-10％，4，4′-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)0.1-10％，甲叉4，4′-硫代双-(2，6-二叔丁基酚)0.1-10％。
本发明与现有技术相比采用向氮化铁磁性液体中添加屏蔽酚型抗氧剂，具有能够明显的抑制其氮化铁纳米磁性粒子的氧化，保持其物理、化学特性，从而能在相当长的时间内使氮化铁磁流体的饱和磁化强度Ms保持稳定的优点。
试验是在新鲜的氮化铁磁性液体中不加及加入不同体积百分量的屏蔽酚型抗氧剂，在365天后所测得的氮化铁饱和磁化强度下降百分率ΔM％＝(Ms1-Ms2)/Ms1×100％ (1)ΔM％-氮化铁饱和磁化强度下降百分率Ms1-新鲜的氮化铁饱和磁化强度Ms2-365天后所测得的氮化铁饱和磁化强度样品在没有加入屏蔽酚型抗氧剂时，一年后，其Ms的下降率高达95％以上(本实验室实验结果)，相对于新鲜氮化铁磁性液体来说，磁性几乎消失，这说明磁液中的氮化铁磁性粒子几乎全部被氧化；样品在加入磺酸盐型抗氧剂时，180天后，其Ms的下降率达32％-45％以上，相对于新鲜氮化铁磁性液体来说，磁性下降较明显，这说明磁液中的氮化铁磁性粒子部分已被氧化；由附图1可以明显的看出，随着屏蔽酚型抗氧剂加入量的增加，Ms的下降也开始逐步地得到抑制，从抗氧化这个角度来讲，说明屏蔽酚型抗氧剂已经开始发挥它独特的抗氧功效，当抗氧剂加入量到达7％时，氮化铁饱和磁化强度下降百分率保持在8％左右不再发生明显的变化，即只有少量的氮化铁粒子发生了氧化。这说明屏蔽酚型抗氧剂在其加入量达到或大于7％时，它能非常有效的抑制氮化铁颗粒的氧化，从而能长期保持氮化铁磁性液体饱和磁化强度(Ms)不发生显著下降。
屏蔽酚型抗氧剂加入量与氮化铁饱和磁化强度下降百分率的关系坐标图。
上述附图中，A为2，6-二叔丁基对甲酚，B为2，6-二叔丁基酚，C为4，4′-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，D为甲叉4，4′-硫代双-(2，6-二叔丁基酚)。
具体实施例方式
(1)分别称取12份新鲜氮化铁磁流体各100g置于烧杯中，其饱和磁化强度为1016Gs；(2)分别加入本发明四种屏蔽酚型抗氧剂各3批，其中A为2，6-二叔丁基对甲酚，B为2，6-二叔丁基酚，C为4，4′-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，D为甲叉4，4′-硫代双-(2，6-二叔丁基酚)，以上四种屏蔽酚型抗氧剂的添加量如表1所示。同时用D60-2F型电动搅拌机，以300转/分的速度对磁流体进行10分钟的充分搅拌。
(3)将12只烧杯在室温下敞口放置365天使其自然老化，其磁化强度检测结果如表1所示。
表1为本发明屏蔽酚型抗氧剂添加量和检测饱和磁化强度下降百分率ΔM％表
由以上试验结果我们可以清楚地看出，氮化铁磁流体在被加入屏蔽酚型抗氧剂，并经历365天的时间的自然老化后，其磁性能只发生了微弱的下降，这表明加入的屏蔽酚型抗氧剂能够有效的阻止氮化铁磁流体中氮化铁磁性粒子的氧化。
权利要求
1.屏蔽酚型抗氧剂在氮化铁磁流体中的应用，其特征在于在刚出炉的新鲜氮化铁磁性液体中加入屏蔽酚型四种抗氧剂(重量％)中的任意一种，并将其与磁流体充分搅拌均匀，上述四种屏蔽酚型抗氧剂添加量分别为2，6-二叔丁基对甲酚0.1-10％，2，6-二叔丁基酚0.1-10％，4，4′-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)0.1-10％，甲叉4，4′-硫代双-(2，6-二叔丁基酚)0.1-10％。
全文摘要
本发明属于金属基复合材料的磁性液体制备领域，特别涉及一种屏蔽酚型抗氧剂在氮化铁磁流体中的应用。在刚出炉的新鲜氮化铁磁性液体中加入屏蔽酚型四种抗氧剂(重量％)中的任意一种，并将其与磁流体充分搅拌均匀。上述四种屏蔽酚型抗氧剂添加量分别为2，6－二叔丁基对甲酚0.1－10％，2，6－二叔丁基酚0.1－10％，4，4′－亚甲基双(2，6二叔丁基酚)0.1－10％，甲叉4，4′－硫代双－(2，6－二叔丁基酚)0.1－10％。本发明与现有技术相比采用向氮化铁磁性液体中添加屏蔽酚型抗氧剂，具有能够明显的抑制其氮化铁纳米磁性粒子的氧化，并保持其物理、化学特性，从而能在相当长的时间内使氮化铁磁流体的饱和磁化强度MS保持稳定的优点。
文档编号H01F41/00GK1588589SQ20041007009
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月20日 优先权日2004年8月20日
发明者郭薇, 黄巍, 吴建民 申请人:钢铁研究总院