一种磁性塑料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性塑料组合物及其制备方法，采用稀土类磁粉、纳米晶复合交换藕合永磁材料与热塑性塑料复合制成磁性复合材料。该复合材料与磁铁相比,具有易于加工成型而且它可采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模压、挤出等)进行加工，可加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，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。

A magnetic plastic composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种磁性塑料组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种磁性塑料组合物及其制备方法。
技术介绍
工业上常用的磁性材料有铝镍钴合金磁铁、铁氧体磁铁以及稀土磁铁等，虽然这些磁铁的磁性能好，但是存在材质硬而脆、加工性能差的缺点，无法制成形状复杂、尺寸精细的制品，在实际应用方面受限较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种磁性塑料组合物及其制备方法，解决了上述
技术介绍
中的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种磁性塑料组合物，按质量份由如下组分组成：在本专利技术一较佳实施例中，所述磁粉为稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉的混合物，二者的质量比为15～30：40～60。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之二是：一种磁性塑料组合物的制备方法，包括如下步骤：1)通过偶联剂对磁粉进行表面偶联处理后干燥处理；2)将步骤1)处理后的磁粉与增塑剂混合，300～500转/min的转速下搅拌3～5分钟；3)加入热塑性树脂在300～500转/min的转速下搅拌3～5分钟；4)取出置于双螺杆挤出机中，于200～320℃下熔融挤出即得磁性塑料组合物粒子。在本专利技术一较佳实施例中，所述双螺杆挤出机各段的控制温度为：喂料段200～250℃、塑化剪切段210～300℃、机头220～320℃、螺杆转速200～300r/min。其中，所述热塑性树脂、磁粉、偶联剂、增塑剂的质量比为10～40：60～90：0.5～2：0.5～6份；所述磁粉的平均粒径为1～2um，包括质量比为0～30:0～40的稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉，且二者不同时为0。各组分配比、磁粉特殊的粒径要求加之特定温程的加工工艺，使其在拥有良好加工特性的同时，保留优异的磁性能。所述稀土磁粉的组分为SmCo5、SmPrCo5、Sm2Co17、Sm2Cu17、Sm2Fe17、Sm2Zr17、Nd2Fe14B、Nd2Co14B、Dy2Fe14B、Tb2Fe14B、Zr2Fe14B、Nh2Fe14B、V2Fe14B、Sm2Fe17Nx中的至少一种，其中x的取值范围为0～3；所述纳米晶复合交换藕合永磁粉的组分为Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、Sm2Co17/α-Fe中的至少一种，采用溶体快淬法、机械合金化法、HDDR法或磁控溅射法等，通过纳米尺度下两相晶粒间的铁磁交换耦合作用得到的纳米双相永磁材料。在本专利技术一较佳实施例中，所述热塑性树脂为PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T、PA1010、PA46、PS、PPS、PVC、PE、PP、PBT、PMMA、EVA、LCP中的至少一种。在本专利技术一较佳实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。在本专利技术一较佳实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：采用稀土类磁粉、纳米晶复合交换藕合永磁材料与热塑性塑料复合制成磁性复合材料与磁铁相比，具有易于加工成型而且它可采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模压、挤出等)进行加工，可加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，同时保留优异的磁性能，实现电磁设备的小型化、轻量化、精密化和高性能化。具体实施方式实施例1本实施例的磁性塑料组合物，按质量百分数由如下组分组成：PA6：16％磁粉：SmCo520％；Sm2Co1720％；Nd2Fe14B/FeB+α-Fe40％偶联剂：硅烷偶联剂0.5％、钛酸酯偶联剂0.5％；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯3％本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤：(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。(2)将表面处理过的SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中，在300转/min的转速下搅拌3分钟(3)加入PA6在500转/min的转速下搅拌5分钟。(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒，双螺杆挤出机各段的控制温度为：喂料段：240℃、塑化剪切段280℃、机头310℃、螺杆转速200r/min。将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试，其性能如下：最大磁能面积/(kT·A/m):68剩余磁通密度/T：0.65矫顽力(kA/m)：840实施例2本实施例的磁性塑料组合物，按质量百分数由如下组分组成：PA66：6％；PP：10％磁粉：SmPrCo530％；Sm2Co(Cu、Fe、Zr)1730％；Nd2Fe(Co、Dy、Tb、Zr、Nh、V)14B20％偶联剂：硅烷偶联剂1.5％；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯2.5％本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤：(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。(2)将表面处理过的SmPrCo5；Sm2Co(Cu、Fe、Zr)17；Nd2Fe(Co、Dy、Tb、Zr、Nh、V)14B、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中，在300转/min的转速下搅拌3分钟(3)加入PA66和PP在500转/min的转速下搅拌5分钟。(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒，双螺杆挤出机各段的控制温度为：喂料段：220℃、塑化剪切段260℃、机头280℃、螺杆转速200r/min。将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试，其性能如下：最大磁能面积/(kT·A/m):76剩余磁通密度/T：0.7矫顽力(kA/m)：720实施例3本实施例的磁性塑料组合物，按质量百分数由如下组分组成：PBT：10％磁粉：Nd2Fe14B/FeB+α-Fe50％；Sm2Fe17N3/α-Fe36％偶联剂：硅烷偶联剂1.5％、钛酸酯偶联剂0.5％；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯2％本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤：(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。(2)将表面处理过的Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中，在300转/min的转速下搅拌3分钟(3)加入PBT在500转/min的转速下搅拌5分钟。(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒，双螺杆挤出机各段的控制温度为：喂料段：220℃、塑化剪切段240℃、机头260℃、螺杆转速200r/min。将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试，其性能如下：最大磁能面积/(kT·A/m):96剩余磁通密度/T：1.2矫顽力(kA/m)：1200以上所述，仅为本专利技术较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性塑料组合物，其特征在于，按质量份由如下组分组成：/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性塑料组合物，其特征在于，按质量份由如下组分组成：



其中，所述磁粉的平均粒径为1～2um，为稀土磁粉和/或纳米晶复合交换藕合永磁粉；所述稀土磁粉的组分为SmCo5、SmPrCo5、Sm2Co17、Sm2Cu17、Sm2Fe17、Sm2Zr17、Nd2Fe14B、Nd2Co14B、Dy2Fe14B、Tb2Fe14B、Zr2Fe14B、Nh2Fe14B、V2Fe14B、Sm2Fe17Nx中的至少一种，其中x的取值范围为0～3；所述纳米晶复合交换藕合永磁粉的组分为Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、Sm2Co17/α-Fe中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物，其特征在于：所述磁粉为稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉的混合物，二者的质量比为15～30：40～60。


3.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物，其特征在于：所述热塑性树脂为PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T、PA1010、PA46、PS、PPS、PVC、PE、PP、PBT、PMMA、EVA、LCP中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。


6.一种磁性塑料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)通过偶联剂对磁粉进行表面偶联处理后干燥处理；
2)将步骤1)处理后的磁粉与增塑剂混合，300～500转/min的转速下搅拌3～5分钟；
3)加入热塑性树脂在300～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴银财，杨杰，戴李宗，申应军，刁雪峰，陈国荣，全敦华，吴腾达，傅如林，王清文，王伟，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35