强磁纤维用磁性母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种强磁纤维用磁性母粒及其制备方法。具体地，本发明专利技术涉及一种磁性母粒，其特征在于，所述磁性母粒按重量份计包含：35～70重量份载体树脂，30～65重量份稀土磁粉组合物，0～5重量份纺丝助剂；其中，所述稀土磁粉组合物按重量份计包含：80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂。本发明专利技术的磁性母粒中的稀土永磁材料，特别是钕铁硼永磁材料磁粉的稳定性很高。

Magnetic masterbatch for strong magnetic fiber and its preparation method

The invention discloses a magnetic masterbatch for strong magnetic fibers and a preparation method thereof. In particular, the invention relates to a magnetic masterbatch, which is characterized in that the magnetic masterbatch consists of 35~70 weight carrier resins, 30~65 weight copies of rare earth magnetic powder compositions and 0~5 weight spinning assistants, in which the rare earth magnetic powder composition includes 80~95 weight copies of rare earth permanent magnets according to the weight portion. Magnetic powder, 5~15 weight coating agent and 0~5 weight auxiliaries. The rare earth permanent magnetic material in the magnetic masterbatch of the invention, especially the Nd-Fe-B permanent magnetic material, has high stability.

【技术实现步骤摘要】
强磁纤维用磁性母粒及其制备方法
本专利技术涉及强磁纤维用磁性母粒及其制备方法。特别地，本专利技术涉及包含稀土磁粉组合物的强磁纤维用磁性母粒及其制备方法。
技术介绍
随着磁疗技术与卫生保健事业的发展，具有磁疗功能的纺织品已经开发出来并投入使用。磁疗的机理一般认为是：磁场通过降低体液粘滞性促进循环、激活生物酶、控制血红蛋白的运动等，对消淤减肿消炎、减少创伤疤痕、减缓疼痛、改善睡眠、缓解抑郁症等方面可靠的疗效，且安全、无创、无毒，对于静磁场而言，即使磁感应强度达到2000G，对人体仍然是安全的。简而言之，磁疗就是利用人体内部的这种生物磁效应来调整和恢复人体内各种不平衡或不正常的机能状态来达到治疗的目的。磁疗的适应症一般有：软组织扭挫伤、肌纤维织炎、肱骨外上髁炎、关节炎、肩关节周围炎、颈椎病、软组织炎症感染；支气管炎、支气管哮喘、高血压、胃肠功能紊乱、溃疡病、胆石症、遗尿症、神经痛、神经症；乳腺小叶增生、子宫功能性出血、痛经；面肌抽搐、颞颌关节炎、耳廓软骨膜炎、毛细血管瘤等。永磁材料的发展经历了铝镍钴系金属永磁材料(最大磁能积14～44KJ/m)(最大磁能积是反映材料磁性的一个综合指标)、铁氧体(钡铁氧体、锶铁氧体)永磁材料(最大磁能积8～30KJ/M)、钐钴系稀土永磁材料(1:5钐钴：最大磁能积110～160KJ/m；2:17钐钴：最大磁能积180～240KJ/m)、钕铁硼稀土永磁材料(最大磁能积230～280KJ/m)、钐铁氮稀土永磁材料(最大磁能积100kJ/m)等历程(潘树明，强磁体-稀土永磁材料原离、制造与应用，化学工业出版社，2011.3)，其中钐钴为第二代永磁材料，适应于高温环境，因含我国比较短缺的战略元素钴，故价格较高。钕铁硼为第三代永磁材料，含有稀土元素钕，而我国拥有丰富的稀土资源；而铁元素和硼元素相对低廉；虽然其耐温性不及钐钴，但作为保健纺织品使用，不需要很高的耐温性；因其磁感应强度目前达到最高，号称“磁王”，故特别适合于制作磁疗产品。第四代永磁材料钐铁氮的理论最大磁能积将达600KJ/m，且不使用战略元素钴，生产成本将低于钕铁硼；但目前尚未突破大规模生产技术。宋后定，磁性材料及器件，2007年4月载有如下对比数字：铝镍钴最大磁能积8～88KJ/m，钡锶铁氧体8～36KJ/m，钐钴1:5型127～207KJ/m，钐钴2:17型175～255KJ/m，钕铁硼239～446KJ/m。因此，钕铁硼是目前具有最强磁性的永磁材料。目前用于磁性保健纺织品的磁性材料，多为钕铁硼磁片、或铁氧体磁纤维。前者是刚性块体，使用中磁场不均匀，触感刚硬不适；后者磁感应强度很低，最高约10Gs。“磁王”钕铁硼具有最强的磁性，但极易在遇到微量的氧气和(或)水后发生剧烈的氧化反应，出现燃烧现象；即使不发生燃烧，也会发热、失去磁性。特别在为了适应共混纺丝要求采用小粒径磁粉时，磁粉的比表面积更大，更易因接触空气和水而失效，成为阻止钕铁硼系磁性纤维加工制造的瓶颈。同时，“磁王”钕铁硼的价格较寻常的铁氧体型磁材要高。而且钕铁硼颜色带有“金属灰”色调，难以达到纺织品所需的色彩要求。因此，目前市场上虽然存在一些磁性功能纺织品，但是磁性能往往不高或舒适度不佳。如果在纺丝过程中将钕铁硼磁粉共混添加到纤维中，这样制造得到的磁性纤维必然磁性较高，舒适度较佳。但是正如之前所述，钕铁硼磁材易受氧气和水影响而氧化失效，直接在纺丝过程中共混添加磁粉，磁粉会在空气中氧化失效。目前，先制备包含稳定的钕铁硼永磁材料磁粉组合物的磁性母粒，再在纺丝过程中添加母粒的方式可以有效地防止磁材的氧化失效。公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
针对现有技术的不足，解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供可以纺制高磁感应强度、低价格的磁性纤维的磁性母粒及其制备方法。本专利技术的磁性母粒包含稀土磁粉组合物，该稀土磁粉组合物不仅能够改善现有技术中的稀土永磁材料，特别是钕铁硼永磁材料磁粉的稳定性缺陷，使稀土永磁材料具有更好的稳定性和磁性，并且在用于制备磁性母粒时不影响加工性能。磁粉粒径、磁粉含量会影响母粒后续加工中的纤维可纺性和可纺纤维的细度。磁粉粒径和含量增大，纤维的可纺性会下降，而且也不能纺较细的纤维。根据可加工性和尽量提高浓度的需求，可确定磁性母粒中稀土磁粉组合物的含量为30～65％。考虑到以上因素，本专利技术提供一种磁性母粒，按重量份计包含：35～70重量份载体树脂，30～65重量份稀土磁粉组合物，0～5重量份纺丝助剂；其中，所述稀土磁粉组合物按重量份计包含：80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂。在磁性母粒中，所述磁粉为钐系、钕系永磁材料，例如，钐钴(SmCo)永磁体，钕铁硼永磁体；所述磁粉还可为钐系、钕系永磁材料与铁氧体磁粉的混合物，其中钐系、钕系永磁材料与铁氧体磁粉的重量份比例为1:1～1:5。在本专利技术中，稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。特别地，稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的磁性材料。稀土永磁材料分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)永磁体。在磁性母粒中，所述磁粉的粒径范围在0.1～5μm，优选为0.1～2μm，更优选为0.5～1.5μm。在本专利技术中，如果所述磁粉的粒径过小，磁性材料极易氧化，且加工成本过高；而所述磁粉的粒径过大，则没法进行纺丝。在磁性母粒中，所述载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯甲二酸乙二醇酯(PET)、聚对苯甲二酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺56(PA56)、聚酰胺66(PA66)中的一种或几种。在磁性母粒中，所述纺丝助剂是用来改善纺丝状态的，根据实际的母粒应用需求来进行选取；例如可以为防蛛网助剂，用以防止长丝卷绕成型时出现绕到端面出现蛛网丝的情况。在磁性母粒中，优选地，所述稀土磁粉组合物按重量份计由80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂组成。在本专利技术的优选实施方案中，在磁性母粒的稀土磁粉组合物中，包覆剂在40℃时的运动粘度为30～200m2/s，所述包覆剂选自聚α烯烃、硅油、植物油、液体石蜡中的一种或几种。在此，在磁性母粒的稀土磁粉组合物中，助剂的熔点不能高于树脂的加工温度，一般在100～250℃之间，助剂用来提高作为包覆剂的油对磁粉的浸润性，以实现作为包覆剂的油对磁粉的快速包覆，所述助剂选自硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。在本专利技术的另一优选实施方案中，在磁性母粒的稀土磁粉组合物中，包覆剂的粘度范围是1000～10000mPa·s(25℃)，所述包覆剂为硅烷偶联剂，例如型号为KH550、KH560、KH570(G570)的硅烷偶联剂；或为钛酸酯偶联剂，例如型号为NDZ-201、NDZ-101、HY-311的钛酸酯偶联剂。包覆剂的分子量不易过高，优选在500至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性母粒，其特征在于，所述磁性母粒按重量份计包含：35～70重量份载体树脂，30～65重量份稀土磁粉组合物，0～5重量份纺丝助剂；其中，所述稀土磁粉组合物按重量份计包含：80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂。

【技术特征摘要】
1.一种磁性母粒，其特征在于，所述磁性母粒按重量份计包含：35～70重量份载体树脂，30～65重量份稀土磁粉组合物，0～5重量份纺丝助剂；其中，所述稀土磁粉组合物按重量份计包含：80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂。2.根据权利要求1所述的磁性母粒，其特征在于，所述稀土磁粉组合物中的包覆剂选自聚α烯烃、硅油、植物油、液体石蜡中的一种或几种；所述稀土磁粉组合物中的助剂选自硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的磁性母粒，其特征在于，所述稀土磁粉组合物中的包覆剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述稀土磁粉组合物中的助剂选自有机溶剂苯、二甲苯或丙酮。4.根据权利要求1所述的磁性母粒，其特征在于，所述载体树脂为纤维级树脂切片，且载体树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯甲二酸乙二醇酯、聚对苯甲二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺56、聚酰胺66中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的磁性母粒，其特征在于，所述稀土磁粉组合物按重量份计由80～95重量份稀土永磁材料磁粉，5～15重量份包覆剂和0～5重量份助剂组成。6.一种制备根据权利要求1至5中任一项所述的磁性母粒的方法，其特征在于，所述方法包括：I)制备稀土磁粉组合物；II)对作为母粒载体的载体树脂进行干燥，使载体树脂含水低于20ppm；III)在惰性气体的保护下，将35～70重量份载体树脂、30～65重量份稀土磁粉组合物和0～5重量份纺丝助剂投入搅拌机，共混均匀；IV)将步骤III)所得共混物在惰性气体的保护下投入双螺杆挤出机，在180～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐毅明，施楣梧，谢伟，
申请(专利权)人：苏州宝力塑胶材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32