一种再生的粘结磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种再生的粘结磁性材料及其制备方法，先将粘结磁性再生料(各向异性锶铁磁粉和钕铁硼磁粉需分类处理)分类退磁后经清洗干净后，将所述粘结磁性材料回收料粉末、锶铁磁粉或钕铁硼磁粉用偶联剂进行预混；再加入树脂粘结剂、纳米材料、增韧剂、增塑剂、润滑剂、触变剂和减水剂混匀；在240～270℃的温度下进行挤出制粒得到2～8mm的注塑颗粒；在270～290℃下注塑成型，注塑成型时外加磁场进行取向。本发明专利技术最显著特征在于通过添加纳米材料、触变剂及减水剂等材料后较好地改善注塑粘结磁性材料的各种性能包括磁性能，熔体流动性，耐磨性能及注塑后成品的抗压强度和拉伸强度等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种再生的粘结磁性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性塑料领域，具体涉及一种再生的粘结磁性材料及其制备方法。
技术介绍
粘结磁性材料主要是一种将磁粉和粘结树脂及各种不同助剂进行复合造粒后挤出或注塑的磁性功能材料，在当今电子化日益普及的时代，粘结磁性材料可广泛应用于家用电器，电动玩具，计算机驱动器，打印机设备，各种微型电动机及汽车工业等领域，由于具有节能，环保，自动化生产程度高，加工尺寸精度高等多重优势，粘结磁性材料在最近十多年其应用将得到迅速发展，特别是注塑级粘结磁性材料在市场中占有较大份额。但是，由于日益广泛的各种废旧电器，电动玩具，微型电动机出现老化，新旧更替等问题，对于废旧粘结磁性材料如何回收利用，符合当今普遍认同的“循环经济”，这是一种全新的经济发展模式，它强调资源的高效利用,以最少的资源消耗和环境成本，追求最大的经济社会效益，是当前我国实现节能减排目标和可持续发展长远目标的必然选择。通常的做法是将废旧粘结磁性材料退磁后重新粉碎后得到的再生料料重新注塑成各种磁环、磁辊、塑磁转子和磁芯等，这种废旧粘结磁性材料制备的磁性材料，其各种磁性能及力学性能都存在一定幅度地衰减跟老化现象，在使用时会存在较大的安全隐患。
技术实现思路
在本专利技术的技术方案中，提供一种再生的粘结磁性材料及其制备方法，将粘结磁性材料回收料粉末、锶铁磁粉或钕铁硼磁粉与特定的助剂按照一定的比例进行配比与工艺再生，得到的粘结磁性材料具有较好的磁性能及力学性能，延长了粘结磁性材料的生命周期，而且尽可能多地再生利用或循环利用废旧的粘结磁性材料固废资源，获得尽可能大的经济和社会效益，从而促进经济系统与自然生态系统循环过程的和谐。本专利技术提供一种再生的粘结磁性材料，以重量份计，该材料的制备原料包括：粘结磁性材料回收料粉末5.0～85.0份，锶铁磁粉或钕铁硼磁粉5.0～80.0份，树脂粘结剂3.0～15.0份，纳米材料2.0～10.0份，偶联剂0.2～2.0份，增韧剂0.1～2.0份，增塑剂0.05～2.0份，润滑剂0.1～2.0份，触变剂0.05～2.0份，减水剂0.05～2.0份。在本专利技术的实施方式中，所述粘结磁性材料回收料粉末可由下述方式准备：回收的粘结磁性材料需按照各向异性锶铁磁粉和钕铁硼磁粉进行分类处理，回收的粘结磁性材料分类退磁后清洗，在120℃烘干干燥12小时后粉碎后过筛得粘结磁性材料再生料粉末(平均粒径D50≤20μm)。所述粘结磁性材料的退磁方法按照本领域常规技术进行退磁即可。例如，可按照下述方法进行退磁：利用带有可变交流的孔型线圈，其中采用5000～10000安匝的线圈,把回收的粘结磁性材料放入线圈中接通220V,50～80Hz的电源后完成退磁工作。优选地，以重量份计，该材料的制备原料包括：粘结磁性材料回收料粉末10.0～85.0份，锶铁磁粉或钕铁硼磁粉5.0～70.0份，树脂粘结剂3.0～12.0份，纳米材料2.0～8.0份，偶联剂0.2～1.0份，增韧剂0.1～2.0份，增塑剂0.1～1.5份，润滑剂0.1～1.0份，触变剂0.1～1.5份，减水剂0.1～1.5份。在本专利技术的实施方式中，所述粘结磁性材料回收料粉末中磁粉含量为50％～90％，优选地，所述粘结磁性材料回收料粉末中磁粉含量为80％。在本专利技术的实施方式中，所述锶铁磁粉为各向异性锶铁磁粉。优选地，所述的树脂粘接剂选自尼龙6、尼龙12、聚苯硫醚(PPS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)中的一种或几种。优选地，所述纳米材料选自纳米蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡、纳米石墨粉、纳米碳化硅粉、纳米二氧化硅和纳米炭黑中的一种或几种。优选地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铬络合物偶联剂中的一种或几种。优选地，所述的增韧剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体(SBS)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ABS)的一种或几种。优选地，所述的增塑剂选自苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、多元醇酯类、苯多酸酯类和聚酯类中的一种或几种。优选地，所述的润滑剂选自硬脂酸单甘油脂、硬脂酸酰胺、乙撑硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸和硬脂酸盐中的一种或几种。优选地，所述的触变剂选自无机粉末分散剂、液体分散剂和表面活性剂中的一种或几种；优选地，所述触变剂选自聚酰胺蜡、二氧化硅、有机膨润土和氢化蓖麻油中的一种或几种。优选地，所述的减水剂选自木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪酸系高减水剂和聚羧酸盐系减水剂中的一种或几种。本专利技术所述的再生的粘结磁性材料，通过添加各种助剂优化后可以非常有效地提高配方体系的流动性，降低了注塑成型温度，减少树脂粘接剂的分解跟氧化，提高注塑颗粒料的磁性能的同时也提高了注塑材料的物理性能。本专利技术还提供所述的再生的粘结磁性材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将所述粘结磁性材料回收料粉末、锶铁磁粉或钕铁硼磁粉与偶联剂进行预混得到预混料；(2)向步骤(1)所得预混料加入树脂粘结剂、纳米材料、增韧剂、增塑剂、润滑剂、触变剂和减水剂，混匀得总混料；(3)将步骤(2)所得总混料在240～270℃的温度下进行挤出制粒得到2～8mm的注塑颗粒；(4)将步骤(3)得到的注塑颗粒在270～290℃下注塑成型，注塑成型时外加磁场进行取向。在本专利技术的实施方式中，所述粘结磁性材料回收料粉末、锶铁磁粉或钕铁硼磁粉，纳米材料和树脂粘接剂需干燥至水份含量在0.5％以下。下面以磁性成分为各向异性锶铁磁粉的粘结磁性材料回收料的为例来进一步阐述本专利技术的方案，操作步骤参见图1，具体制备步骤如下：步骤1：将准备好的粘结磁性材料回收料粉末干燥至水份含量在0.5％以下，取样进行灰分含量测定，把2～5克样品放进马弗炉在600℃条件下高温灼烧4个小时，称量前后两次重量并计算最后的锶铁磁粉的含量。计算方法为：将干燥后粘结磁粉回收料粉末取样重量为W0，粘结磁粉回收料粉末在马弗炉经过600℃高温4个小时灼烧后称重重量为W1，锶铁磁粉的含量w％＝(W0-W1)/W0*100％。步骤2：准备各向异性锶铁磁粉，硅烷偶联剂，纳米蒙脱土，尼龙6，马来酸酐接枝聚乙烯增韧剂，邻苯二甲酸二酯(DEHP)增塑剂，聚乙烯蜡润滑剂，聚酰胺蜡触变剂和聚羧酸盐系减水剂等原材料备用，其中各向异性锶铁磁粉，纳米蒙脱土和尼龙6需干燥至水份含量在0.5％以下。步骤3：将粘结磁性材料回收料粉末和各向异性锶铁磁粉与硅烷偶联剂混合在高速混合机预混均匀，然后加入纳米蒙脱土，尼龙6树脂，马来酸酐接枝聚乙烯增韧剂，领苯二甲酸二酯(DEHP)增塑剂，聚乙烯蜡润滑剂，聚酰胺蜡触变剂和聚羧酸盐系减水剂，将混合物在高速混合机进行搅拌30～60分钟，充分混合均匀后得到的样品放至烘箱干燥24小时备用。步骤4：将混合均匀的物料添加到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，在温度240～270℃下进行充分混炼挤出，切粒得到2～8mm的注塑颗粒，将粒料放至烘箱干燥24小时备用。步骤5：将干燥后的切粒料放入注塑机在温度270～290℃下注塑成型，模具温度为80℃，注塑成型时须外加1000Koe的磁场进行取向，成型样品为8*8*3mm的立方体磁片。步骤5.1：采用磁化特性曲线测磁仪对注塑后的磁片分别测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生的粘结磁性材料，其特征在于，以重量份计，该材料的制备原料包括：粘结磁性材料回收料粉末5.0～85.0份，锶铁磁粉或钕铁硼磁粉5.0～80.0份，树脂粘结剂3.0～15.0份，纳米材料2.0～10.0份，偶联剂0.2～2.0份，增韧剂0.1～2.0份，增塑剂0.05～2.0份，润滑剂0.1～2.0份，触变剂0.05～2.0份，减水剂0.05～2.0份。

【技术特征摘要】
1.一种再生的粘结磁性材料，其特征在于，以重量份计，该材料的制备原料包括：粘结磁性材料回收料粉末5.0～85.0份，锶铁磁粉或钕铁硼磁粉5.0～80.0份，树脂粘结剂3.0～15.0份，纳米材料2.0～10.0份，偶联剂0.2～2.0份，增韧剂0.1～2.0份，增塑剂0.05～2.0份，润滑剂0.1～2.0份，触变剂0.05～2.0份，减水剂0.05～2.0份。2.根据权利要求1所述的再生的粘结磁性材料，其特征在于，粘结磁性材料回收料粉末10.0～85.0份，锶铁磁粉或钕铁硼磁粉5.0～70.0份，树脂粘结剂3.0～12.0份，纳米材料2.0～8.0份，偶联剂0.2～1.0份，增韧剂0.1～2.0份，增塑剂0.1～1.5份，润滑剂0.1～1.0份，触变剂0.1～1.5份，减水剂0.1～1.5份。3.根据权利要求1所述的再生的粘结磁性材料，其特征在于，所述粘结磁性材料回收料粉末中磁粉含量为50％～90％；和/或，所述锶铁磁粉为各向异性锶铁磁粉。4.根据权利要求1～3任一项所述的再生的粘结磁性材料，其特征在于，所述的树脂粘接剂选自尼龙6、尼龙12、聚苯硫醚、聚氯乙烯和聚乙烯中的一种或几种；和/或，所述纳米材料选自纳米蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡、纳米石墨粉、纳米碳化硅粉、纳米二氧化硅和纳米炭黑中的一种或几种。5.根据权利要求1～3任一项所述的再生的粘结磁性材料，其特征在于，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铬络合物偶联剂中的一种或几种；和/或，所述的增韧剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，丙烯腈-丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵萌，曾光远，段晓峰，
申请(专利权)人：江西伟普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36