[发明专利]一种高强度注射成型强磁粉/聚酰胺复合材料的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于高强度粘结强磁复合材料的制备方法，具体涉及一种高强度注射成型强磁粉/聚酰胺复合材料的制备方法。

 

背景技术

随着全球信息电子化的不断发展，磁性材料已成为重要的基础产业，粘结强磁体作为整个磁性产业的重要组成部分，在强磁材料领域中所占的比例越来越大。注射成型强磁体是粘结磁体的一种，自从问世以来，成功地克服了传统强磁材料易损、易碎、难于制成复杂形状及尺寸精度不高等缺点，使其具有高磁性能和良好的可加工性。容易实现多极磁化与一体化成形，而且成本低，这些特点非常适应电子设备向小型、轻量、便携、高可靠性等方向发展的趋势。目前的粘结磁体主要用于计算机、移动通讯、高级音像设备、微特电机、传感器及磁电式仪表等工业及消费电子领域。

注射成型强磁材料作为粘结强磁材料之一，具有可以直接大批量生产各种形状复杂强磁体，以及注射成型过程中强磁粉容易在熔融的聚合物基体中取向，从而有利于制备高强度的各向异性磁体等特点[上海金属，2006,28（3）：6-10]。但注射成型强磁体的磁性能与力学性能存在冲突[中国有色金属学报，2004,14（10）：1653-1657]，注射成型强磁体的力学性能随聚合物含量的增加而增加，但强磁粉的装载量随聚合物含量增加而减小，导致最大磁能积等磁性能降低。提高磁粉装载量对于提高注射成型强磁体的磁性能具有关键作用，但是，提高磁粉装载量后，注射成型强磁体的力学性能下降。

 

发明内容            

本发明针对现有技术注射成型强磁材料中存在的磁性能和力学性能不可兼得的不足，提供了一种同时提高注射成型强磁体的磁性能和力学性能的方法。本发明用双官能度环氧化合物对强磁粉进行表面活化处理，经处理的强磁粉、聚酰胺粉末在V 形强化混合机中进行混合，再经注射成型制作各种形状的高强度强磁复合材料。具体解决方案如下：

（1）强磁粉表面活化处理：将强磁粉加入到80-85℃的高速混合机中，再加入强磁粉质量百分比0.5-1.5%的双官能度环氧化合物，高速混合处理8-10min，得到活化强磁粉；

（2）混合：将在步骤（1）中获得的质量百分比85-94%的活化强磁粉与质量百分比6-15%的100-150μm的聚酰胺粉末，加入到V 形强化混合机中混合1-2h，待混合机停止0.5h后放出二者的混合物，放置在温度80-100℃中干燥4-8h；

（3）注射成型：将在步骤（2）中所得的活化强磁粉与聚酰胺的混合物经注射成型得到高强度强磁复合材料。

 

本发明的高强度注射成型强磁粉/聚酰胺复合材料，其双官能度环氧化合物为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚中的一种或几种的混合物。

本发明的高强度注射成型强磁粉/聚酰胺复合材料，其聚酰胺粉末为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1212中的一种或几种的混合物。

本发明的高强度注射成型强磁粉/聚酰胺复合材料，其强磁粉为稀土类磁粉中的一种或几种的混合物。

与现有产品相比，本发明的有益效果在于:

强磁粉与聚酰胺粉末混合后无需造粒，双官能度环氧化合物不仅可以大幅降低强磁粉表面张力，而且还可作为聚酰胺的扩链剂，提高聚酰胺的分子量。与现有技术相比，在强磁粉装载量相同的情况下，所得注射成型强磁材料的力学性能明显提高；在力学性能相似的情况下，可以明显提高强磁粉的装载量，从而提高注射成型强磁材料的磁性能。

 

具体实施方式

实施例1

将7kg钕铁硼强磁粉加入到80℃的高速混合机中，再加入70g的乙二醇二缩水甘油醚，高速混合处理10min，得到活化钕铁硼强磁粉。将质量为1.86kg的活化钕铁硼强磁粉、质量为140g的130μm的PA6粉末（PA即聚酰胺缩写），加入到V 形强化混合机中混合2h，待混合机停止0.5h后放出强磁粉与PA6的混合物，90℃干燥7h。将所得的活化钕铁硼强磁粉与PA6的混合物经注射成型得到高强度强磁复合材料。磁性能为：Br=0.54T、Hcb=341kA/m、Hcj=740kA/m、(BH)max=44kJ/m³，抗压强度为167MPa。

 

实施例2