一种散热性磁性塑料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种散热性磁性塑料及其制备方法，属于磁性塑料技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种散热性磁性塑料及其制备方法。该方法采用共沉淀法制备得到PEG包覆的纳米铁氧体磁性颗粒，从而得到铁氧体磁性液体。通过铁氧体磁性液体替代常规工艺中直接添加的铁氧体磁性细粉末，并当熔体充模时外加磁场取向场，通过磁性液体的流动带动熔体流动，改善加工流动性能，有利于提升充模率，且能在较低强度的磁场作用下进行注射成型，降低了能耗。通过夹心注塑，得到表面具有导热层的磁性材料，其制备方法简单快捷，制得的磁性材料散热性能好。

Heat dissipating magnetic plastic and preparation method thereof

The invention relates to a heat dissipating magnetic plastic and a preparation method thereof, belonging to the technical field of magnetic plastics. The invention solves the technical problem of providing a heat dissipating magnetic plastic and a preparation method thereof. The nano ferrite magnetic particles coated with PEG were prepared by coprecipitation method, and the ferrite magnetic fluid was obtained. Ferrite magnetic fluid is used to replace the fine ferrite magnetic powder directly added in the conventional process, and magnetic field orientation field is applied when the melt is filled. The flow of magnetic fluid drives the melt flow and improves the processing fluidity, which is conducive to improving the filling rate and can be injected into the mold under the action of low intensity magnetic field. Reduced energy consumption. By sandwich injection molding, the magnetic material with heat conduction layer on the surface is obtained. The preparation method is simple and fast, and the magnetic material has good heat dissipation performance.

【技术实现步骤摘要】
一种散热性磁性塑料及其制备方法
本专利技术涉及一种散热性磁性塑料及其制备方法，属于磁性塑料

技术介绍
磁性塑料是高分子磁性材料中的一种。高分子磁性材料是一种具有记录声、光、电等信息并能重新释放的功能高分子材料，是现代科学技术的重要基础材料之一。磁性塑料主要是指带有磁性的塑料制品，具有密度小、耐冲击强度大等特点，其制品可进行切割、切削、钻孔、焊接、层压和压花等加工，被广泛应用于电子、电气、仪器仪表、通讯、文教、医疗卫生及日常生活中的诸多领域。同时，可加工成尺寸精度高、薄壁、复杂性状的制品，可成型带嵌件制品，实现电磁设备的小型化、轻量化、精密化和高性能化。因此，在某些新的领域，烧结磁体正在逐步被磁性塑料代替。同时，磁性塑料比烧结磁体耗能低，可有效节约能源，完全符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的战略部署。我国的磁性塑料发展较晚，但近年来发展迅速，已经进入了实用阶段，广泛用于航空航天、汽车、彩电、计算机、复印机等领域。在计算机软驱电机、复印机显影辊、定影辊、汽车集成仪表、机械手、机器人的控制元件等方面，磁性塑料已经取代了传统烧结磁体。申请号为201710495759.5的专利技术专利公开了一种磁性塑料及其制备方法。该磁性塑料，其按重量份数包括以下组分：聚苯醚60-80份、有机硅树脂5-15份、润滑剂3-5份、增塑剂8-10份、稳定剂1-2份以及磁性颗粒3-5份，所述磁性颗粒为超支化聚硅氧烷接枝的二氧化硅包覆的四氧化三铁颗粒。该专利技术所述的磁性塑料所采用的磁性颗粒为二氧化硅包覆的四氧化三铁颗粒，且在二氧化硅的表面接枝有超支化聚硅氧烷，在与有机硅氧烷混合后能够有效进行交联，提高磁性颗粒与塑料本体的结合相容性，保证磁性颗粒在塑料中的均匀性和稳定性。申请号为201410491577.7的专利技术专利公开了一种磁性塑料及其制备方法，塑料以重量组分计包括：氯化聚乙烯80-100份，磁粉60-70份，氧化铝3-7份，氧化钙2-8份，硬脂酸钡0.3-1份，炭黑3-8份，抗氧剂0.5-1份，固化剂0.5-1份，丁基橡胶1-6份，己内酰胺5-10份，乙二醇月桂酸酰胺1-4份。制备方法为将氯化聚乙烯、磁粉、氧化铝、氧化钙、炭黑、丁基橡胶、己内酰胺和乙二醇月桂酸酰胺于混合机中混合均匀得混合物一，然后与固化剂一起加到反应釜中，在一定温度与惰性气体保护下搅拌反应；再加入硬脂酸钡和抗氧剂，混合均匀后于双螺杆挤出机挤出得磁性塑料。该专利技术提供的磁性材料具有优良的理化性能与磁性，扩大了该材料的应用范围。申请号为201710495775.4的专利技术专利公开了一种磁性塑料及其制备方法。该磁性塑料，其按重量份数包括以下组分：低密度聚乙烯60-80份、聚乳酸10-20份、填充料2-4份、金属有机骨架1-5份和增强剂1-2份；所述金属有机骨架为以四氧化三铁为核组装的金属有机骨架。该磁性塑料，通过金属有机骨架引入磁性四氧化三铁，金属有机骨架诱导聚合物分子链在骨架内的排布，使聚合物均匀分散，避免聚合物分散不均匀导致的性能不一；并且聚合物穿过金属有机骨架的孔洞，能够将以四氧化三铁为核的金属有机骨架固定在聚合物体系中，提高磁性颗粒与塑料本体的结合相容性，保证磁性颗粒在塑料中的均匀性和稳定性。综上，现有的磁性塑料中均含有大量的磁性粉末，而磁性粉末会引起各接触部件严重磨损。混炼料流动性极差，用普通注射机难以挤出成型，有时需在高磁场下、模具中成型一定形状产品。另外，磁性填充粉末与树脂基体间相容性较差，导致两者界面结合力较弱，影响磁性塑料的力学性能；磁性较稀土类磁性塑料差，如果大量填充磁粉则会影响制品的强度。
技术实现思路
针对现有磁性塑料的缺陷，本专利技术提出一种散热性磁性塑料及其制备方法。本专利技术解决的第一个技术问题是提供一种散热性磁性塑料的制备方法。本专利技术散热性磁性塑料的制备方法，包括如下步骤：a、磁性液体的制备：将二氯化铁和三氯化铁按摩尔比1:0.9～1.1混合，溶于水中，然后加入聚乙二醇，在氮气保护下，滴加浓氨水至pH为8.5～9.5，水浴50～70℃搅拌反应30～60min，搅拌转速为1000～1500rpm，然后降温至室温，固液分离，固体为聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒，将其分散在油性基液中，得到磁性液体；b、A料的制备：在磁性液体中加入尼龙、抗静电剂和稳定剂，1000～1500rpm搅拌20～40min，得到A料，其中，按重量比，磁性液体：尼龙：抗静电剂：稳定剂=100:40～80:5～18:3～10；c、注塑成型：采用双料筒注塑机，将A料投入A料筒内，将尼龙和石墨混合投入B料筒内，先将注射B料筒内物料得到表面导热层，再注射A料筒内物料得到磁性芯材，充模的同时外加磁场取向场，冷却固化后制得散热性磁性塑料。本专利技术方法，通过铁氧体磁性液体替代常规工艺中直接添加的铁氧体磁性细粉末，并当熔体充模时外加磁场取向场，通过磁性液体的流动带动熔体流动，改善加工流动性能，利于提升充模率，且能在较低强度的磁场作用下进行注射，降低了能耗；通过夹心注塑快捷制得高散热性的磁性材料。其中，a步骤为制备得到磁性液体的过程。目前，四氧化三铁是磁性纳米颗粒中研究较多的一种材料，在许多领域都有着广阔的应用前景，因此，本专利技术的纳米铁磁体主要是采用纳米四氧化三铁。a步骤采用共沉淀法制备得到聚乙二醇（PEG）包覆的纳米铁氧体（纳米四氧化三铁）磁性颗粒。聚乙二醇是一种非离子表面活性剂，其水溶性、稳定性极好，不易受电解质及酸、碱影响。采用PEG包覆纳米四氧化三铁，可以提高四氧化三铁颗粒的稳定性和生物相容性，降低表面能，阻止磁性纳米颗粒再液体基液中因团聚而沉降。将得到的聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒分散在油性基液中即可得到磁性液体。其中，分散的方法可以采用现有技术，比如可以采用最简单的搅拌分散法，将聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒直接放入油性基液中，快速搅拌即可。本专利技术对油性基液没有特殊要求。常用的油性基液均适用于本专利技术，优选的，所述油性基液为液体环氧树脂或液体有机硅树脂。环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。液体环氧树脂为常温下呈液态的环氧树脂。有机硅树脂，也称为聚硅氧烷，是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架，不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称。有机硅树脂结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物特性与无机物功能于一身。液体有机硅树脂为常温下呈液态的机硅树脂。优选的，a步骤中，聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒与油性基液的重量体积比为1g：1～4mL。作为优选方案，聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒与油性基液的重量体积比为1g：2mL，采用该配比，得到的磁性塑料的性能最佳。优选的，a步骤中，将二氯化铁和三氯化铁按摩尔比1:1混合，滴加浓氨水至pH为9，水浴60℃搅拌反应45min，搅拌转速为1200rpm。本专利技术所述的浓氨水为含氨25%以上的水溶液。可以采用市售的工业氨水。聚乙二醇的加入量影响最终包覆层的量，进而对磁性塑料的性能产生影响。专利技术人在研究中发现，聚乙二醇的加入量为二氯化铁重量的10～30%时，制备得到的磁性塑料的性能较好，因此，优选的聚乙二醇的加入量为二氯化铁重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热性磁性塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、磁性液体的制备：将二氯化铁和三氯化铁按摩尔比1:0.9～1.1混合，溶于水中，然后加入聚乙二醇，在氮气保护下，滴加浓氨水至pH为8.5～9.5，水浴50～70℃搅拌反应30～60min，搅拌转速为1000～1500rpm，然后降温至室温，固液分离，固体为聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒，将其分散在油性基液中，得到磁性液体；b、A料的制备：在磁性液体中加入尼龙、抗静电剂和稳定剂，1000～1500rpm搅拌20～40min，得到A料，其中，按重量比，磁性液体：尼龙：抗静电剂：稳定剂=100:40～80:5～18:3～10；c、注塑成型：采用双料筒注塑机，将A料投入A料筒内，将尼龙和石墨混合投入B料筒内，先将注射B料筒内物料得到表面导热层，再注射A料筒内物料得到磁性芯材，同时外加磁场取向场，冷却固化后制得散热性磁性塑料。

【技术特征摘要】
1.一种散热性磁性塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、磁性液体的制备：将二氯化铁和三氯化铁按摩尔比1:0.9～1.1混合，溶于水中，然后加入聚乙二醇，在氮气保护下，滴加浓氨水至pH为8.5～9.5，水浴50～70℃搅拌反应30～60min，搅拌转速为1000～1500rpm，然后降温至室温，固液分离，固体为聚乙二醇表包覆的纳米铁氧体磁性颗粒，将其分散在油性基液中，得到磁性液体；b、A料的制备：在磁性液体中加入尼龙、抗静电剂和稳定剂，1000～1500rpm搅拌20～40min，得到A料，其中，按重量比，磁性液体：尼龙：抗静电剂：稳定剂=100:40～80:5～18:3～10；c、注塑成型：采用双料筒注塑机，将A料投入A料筒内，将尼龙和石墨混合投入B料筒内，先将注射B料筒内物料得到表面导热层，再注射A料筒内物料得到磁性芯材，同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51