[发明专利]一种电共轭液

说明书

技术领域

本发明涉及一种电共轭液，可以被用作智能液体，当两电极接上直流高压，电极之间将形成非均匀电场，在非均匀电场的作用下，电共轭液从阳极流向阴极，产生射流。

背景技术

电流变液是一种由介电微粒与绝缘液体混合而成的液体，在电场作用下，黏滞性显著增加(可达几个量级)的固-液混合体系。在没有外电场时，它的外观很像机器用的润滑油，一般由基础液、固体粒子和添加剂组成。液体为矿物油、植物油或有机溶液，有时还加入少量表面活性剂。但是这样的电流变液是多相的、不均匀的，存在存储稳定性的问题，且有的含有特殊的氟化合物，对环境有一定的威胁。希望有一种智能流体（例如电共轭液），能解决如上所述的现有技术的一种或多种缺陷。

电共轭液是一种智能液体，里面不含介电微粒，当两电极接上直流高压，电极之间将形成非均匀电场，在非均匀电场的作用下，电共轭液从阳极流向阴极，产生射流。目前，根据电共轭液的这种效应，已经发明了微手指、人工肌肉、微电机、陀螺、CPU散热器等。这些器件与传统器件相比具有驱动装置尺寸小、能量转换效率高、灵敏度高等优点。用电共轭液制成的器件在工作过程中，柔和且无摩擦存在，具有噪音低、振动少等特点，因而制成的器件是一种低噪音、工作平稳柔和的器件。

但是与其他控制系统比较，用电共轭液制成的器件，所用的驱动电压较高（kV级），要达到6千伏，这就限制了它的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性质稳定、均匀、存储性好且驱动电压较低的电共轭液。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种电共轭液，它包括

（ⅰ）至少一种分子末端由烷基组成的酯类化合物；

（ⅱ）至少一种含5-10个碳原子的烃基化合物，质量百分比含量为0.1%-20%；

（ⅲ）添加剂，该添加剂中至少包括腐蚀抑制剂，腐蚀抑制剂的质量百分比含量为0.1-3.4%。

其中，酯类化合物的含量为加入所有其它组份后的余量。烃基化合物在电共轭液中质量百分比为0.1-20%，可以优选为1-10%，然而，这些烃基化合物的混合可能引起电共轭液比重的降低或升高，所以混合的比例可根据使用目的适当调整。烃基化合物和酯类化合物的浓度在满足粘度和电导率要求，同时达到其他标准如配比比例也是非常重要的。

作为优选的方案，本发明提供了三种具体结构的末端由烷基组成的酯类化合物，这些酯类化合物的结构式表示为以下式（1）、式（2）或式（3），

其中，X1是含1～14个碳原子的二价基团，可以含有氧原子，有氧原子的基团中或者有一个醚键或者有一个酯键；Y1和Z1是相互独立的由1～5个碳原子组成的烷基，可以相同或不同。X1可能是一个直链或者一个支链，可能是烷基，也可能不是烷基。在这些基团中，有氧原子的基团中有一个醚键或一个酯键。Y1和Z1包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，三级丁基，正戊烷基和异戊烷基。Y1和Z1是直链烷基或支链烷基，可以相同或不同于彼此。具体见表1：

其中，X2是含有2～9个碳原子的烷基，Y2是含有1～6个碳原子的烷基，Z2是含有1～6个碳原子的烷基，

n是1或2，m是1或2，如果m=1,则A是一个氢原子；如果m=2，则（2）式是一个聚合对称二聚物，A则作为连接左右两边的纽带。

X2是含2～9个碳原子的烷基，可以优选为含2～5个碳原子，可能有一个支链；Y2是含1～6个碳原子的烷基，可能有一个支链；Z2是含1～6个碳原子的烷基，可能有一个支链。具体见表2：

其中，X3是由a个碳原子，b个氧原子，2a+1-2b个氢原子，其中a是1～25的整数，b是0、1、2或3，且2a+1＞2b，Y3是含2～10个碳原子的烷基团。

X3是由a个碳原子，b个氧原子，2a+1-2b个氢原子（a:1～25的整数；b:0,1,2,3且2a+1＞2b）组成的一价基团，可以是烷基或者不是烷基；Y3是由2～10个碳原子组成的烷基团，可能有支链。具体见表3：