一种橡胶磁体组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温、良好拉伸强度、无卤环保的橡胶磁体组合物及其制备方法。它包括偶联化磁粉和橡胶混炼物，其中所述偶联化磁粉的含量为83％-93％，所述橡胶混炼物的含量为7％-17％，所述偶联化磁粉是指磁粉通过0.5％-1.2％偶联剂处理后的磁粉，所述橡胶混炼物包括橡胶、硫化剂、硫化促进剂、防老化剂、增塑剂和补强剂。本发明专利技术的有益效果是：首先，所得的橡胶磁体不含卤素，满足欧美国家严苛的环保要求；其次，能在150℃高温长期使用，这远远高于现有CPE橡胶磁(耐80℃)、NBR橡胶磁(耐110℃)，适用于在150℃高温下使用的汽车用电机、传感器中；最后，制备的橡胶磁体拉伸强度最高可达10MPa，这远远超过现有2-3MPa的水平，能够大大扩展应用范围。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种耐高温、良好拉伸强度、无卤环保的橡胶磁体组合物及其制备方法。它包括偶联化磁粉和橡胶混炼物，其中所述偶联化磁粉的含量为83％-93％，所述橡胶混炼物的含量为7％-17％，所述偶联化磁粉是指磁粉通过0.5％-1.2％偶联剂处理后的磁粉，所述橡胶混炼物包括橡胶、硫化剂、硫化促进剂、防老化剂、增塑剂和补强剂。本专利技术的有益效果是：首先，所得的橡胶磁体不含卤素，满足欧美国家严苛的环保要求；其次，能在150℃高温长期使用，这远远高于现有CPE橡胶磁(耐80℃)、NBR橡胶磁(耐110℃)，适用于在150℃高温下使用的汽车用电机、传感器中；最后，制备的橡胶磁体拉伸强度最高可达10MPa，这远远超过现有2-3MPa的水平，能够大大扩展应用范围。【专利说明】
本专利技术涉及粘结永磁材料相关
，尤其是指一种橡胶磁体组合物及其制备 方法。
技术介绍
粘结磁体是磁粉与橡胶、树脂或低熔点金属等粘结剂均匀混合，然后用模压、压 延、挤出或注射成型等方法制成的聚合物基复合永磁材料，是永磁材料中的一个重要分支。 所用的粘结剂材料主要有2类：聚合物（如橡胶、热塑性或热固性树脂）和低熔点金属（如 Zn、Sn、Cu、AI及其合金等）。用粘结工艺生产磁体的方法始于20世纪60年代后期，与最 初铸造法和粉末冶金法（又称烧结法）生产的磁体相比有以下特点： ①可设计性强，可以根据应用需要进行磁性能和形状设计； ②尺寸及精度高、形状自由度大，可一次精密成型复杂形状的磁体； ③磁体性能均匀、一致； ④机械性能好，具有很高的韧性，不易开裂和爆角等； ⑤可实现大规模自动化生产，经济效益高。 正是这些优点使得粘结磁体广泛应用于计算机、电子工业、汽车工业、办公自动 化、家用电器等领域，成为高新技术产业的基础材料与磁条。 其中，橡胶磁是粘结磁体中应用很广泛的一个分支，它主要采用橡胶、磁粉、加工 助剂等通过混炼（开炼或密炼）、粉碎、成型（压延法或挤出法）而制成，具有可取挠180°、 不需烧结、拉伸强度大、弯曲模量大等特殊性能，得以在门封条、儿童玩具、电机磁条、传感 器等领域广泛使用。 一般来说，橡胶磁体的成型方法有两类：压延成型法和挤出成型法。压延成型法是 将上述橡胶、磁粉、加工助剂等通过混炼、粉碎后的混合物填充在异向转向的双辊缝隙中， 通过不断碾压、捏合，使得磁粉与橡胶等黏合在一起制成磁片。该方法最为简单，制成磁片 可以任意切割成所需要的尺寸，广泛应用于冰箱门封磁条、小型电机等领域。挤出成型法是 将供入挤出成型机内的上述橡胶、磁粉、加工助剂等通过混炼、粉碎后的混合物加热熔化， 将该混合物从挤出成型机的金属模具中挤出，同时冷却固化，将所得到的长尺寸的成型体 切断成所要求的长度、制成磁体的方法。该方法通过选择金属模具、在一定程度上可以自由 设定磁体的形状，能容易地制造薄壁、长尺寸的磁体，同时，对于熔融物的流动性的要求不 像注射成型那样高。相比较而言，压延成型法制得的橡胶磁体磁性能高。 丙烯酸酯橡胶也称丙烯酸类橡胶，是指由丙烯酸烷基酯单体与少量交联活性基团 单体的共聚物。聚合物主链是饱和型，且含有极性的酯基，从而赋予丙烯酸酯橡胶耐氧化性 和耐臭氧性，且具有突出的耐烃类油溶胀性，耐热性比丁腈橡胶高。根据丙烯酸酯橡胶主 要单体的不同可将其分为丙烯酸酯系（ACM)和乙烯-丙烯酸酯系（AEM)两种类型。丙烯 酸酯橡胶（ACM)是由丙烯酸酯（丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等）与不饱和化合物（丙烯腈、 2-氯乙基乙烯基醚等）共聚得到的一种新型特种橡胶。ACM分子主链为高饱和结构，侧链 上含有极性酯基，因此其不仅具有优异的耐热、耐臭氧以及抗紫外线性能，还具有优异的耐 热油性能，适用于研制高温条件下使用的耐油橡胶制品。乙烯-丙烯酸酯橡胶（AEM)的性 能明显优于其他的丙烯酸酯橡胶，它能够提供更好的耐低温性能，其使用温度的峰值也高 达200°C。AEM分两大类：一类是乙烯、甲基丙烯酸酯、硫化单元共同组成的三元共聚物；另 一类是由乙烯、甲基丙烯酸酯共同组成的二元共聚物，它不含有交联点单体，只能采用过氧 化物硫化。AEM是可溶、非结晶的聚合物，乙烯链段赋予了良好的耐低温性能，甲基丙烯酸酯 链段则赋予了良好的耐油、耐热性能。 乙烯-丙烯酸酯橡胶（AEM)是由美国杜邦公司1975年开发问世，商品名为VAMAC。 VAMAC的耐热性比NBR、CR、CSM高；耐油性比CR、CSM、VMQ好，并接近NBR、EC0和ACM。除了 具有良好的耐热和耐油性能外，VAMAC硫化胶在压缩永久变形、抗曲挠性性能、低温柔性和 耐气候性老化性能之间有着非常满意的平衡。具体在耐热性能方面，VAMAC的耐热性能比 CR、NBR胶高50°C，比CSM高25°C。如果以最终伸长率达到50%，同时保持取挠180°能力 的时间作为"使用寿命"的话，VAMAC在120°C使用可超过18个月，在170°C可超过6个星 期。当温度高达190°C?200°C也可连续使用，但使用寿命只有数天。 现有橡胶磁体主要包括两类：一类是CPE-磁粉体系，主要用CPE(氯化聚乙烯橡 胶）、磁粉（永磁铁氧体或粘结钕铁硼）、助剂（增塑剂、润滑剂、偶联剂、防老化剂）通过 橡胶磁工艺制得，此类橡胶磁体加工简单、不需硫化、价格便宜，作为第一代橡胶磁得以在 门封条、电机磁条、传感器得到广泛应用，但其存在含卤素（不符合欧美国家严苛的环保标 准）、使用温度80°C以下、超过80°C易变性等问题；另一类是NBR-磁粉体系，主要用NBR(丁 腈橡胶）、磁粉（永磁铁氧体或粘结钕铁硼）、硫化剂、助剂（增塑剂、润滑剂、偶联剂、防老 化剂）通过橡胶磁工艺制得，此类橡胶磁体加工较复杂、需要硫化、价格合适，作为第二代 橡胶磁逐渐在严苛环保要求的电机磁条、传感器领域替代CPE基橡胶磁，但该类橡胶磁只 能在110°C下长期使用，随着汽车电机、传感器等高端领域不断发展，一些知名厂商如日本 电产、法国法雷奥、德国博世等要求能在150°C高温长期使用、无卤素的橡胶磁体。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种耐高温、良好拉伸强 度、无卤环保的橡胶磁体组合物及其制备方法。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种橡胶磁体组合物，它包括偶联化磁粉和橡胶混炼物，其中所述偶联化磁粉的 含量为83% -93%,所述橡胶混炼物的含量为7% -17%,所述偶联化磁粉是指磁粉通过 0. 5% -1. 2%偶联剂处理后的磁粉，所述橡胶混炼物包括橡胶、硫化剂、硫化促进剂、防老化 齐IJ、增塑剂和补强剂。 作为优选，所述偶联化磁粉中按照磁粉加100份计算的话，所加钛酸酯偶联剂含 量为0. 5-1. 2份，其中磁粉为永磁铁氧体磁粉、粘结钕铁硼磁粉或粘结SmFeN磁粉。优选永 磁铁氧体磁粉，主要依据为磁性能/价格比高，能够满足一般橡胶磁体应用于电机、传感器 中。 作为优选，所述橡胶混炼物中按照橡胶加100份计算的话，所加硫化剂含量为2-8 份，所加硫化促进剂含量为〇. 5-2份，所加防老化剂含量为0-3份，所加增塑剂含量为5-15 份，所加补强剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶磁体组合物，其特征是，它包括偶联化磁粉和橡胶混炼物，其中所述偶联化磁粉的含量为83％‑93％，所述橡胶混炼物的含量为7％‑17％，所述偶联化磁粉是指磁粉通过0.5％‑1.2％偶联剂处理后的磁粉，所述橡胶混炼物包括橡胶、硫化剂、硫化促进剂、防老化剂、增塑剂和补强剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金志洪，杜军杰，李玉平，徐琛，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33