一种磁性塑料及其制备方法技术

本申请涉及高分子材料的技术领域，具体公开了一种磁性塑料及其制备方法。一种磁性塑料，由包含以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯40

【技术实现步骤摘要】
一种磁性塑料及其制备方法


[0001]本申请涉及高分子材料的
，更具体地说，它涉及一种磁性塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]磁性塑料是带有磁性的塑料制品，普通的塑料没有铁磁性，但是利用特殊的方法可以形成铁磁性的塑料：一是设法改变塑料的成分，使得它们具有磁性，这种方法还处于研究之中。二是在普通的塑料中添加磁性粉末，成为复合的磁性塑料，这种方法制造的磁性塑料已经在我们的生活中大量应用。
[0003]复合型磁性塑料主要由树脂及磁粉构成，树脂起粘接作用，磁粉是磁性的来源。用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。复合型磁性塑料按照磁特性又可分为两大类：一类是磁性粒子的易磁化方向是杂乱无章排列的，称为各向同性磁性塑料，性能较低。另一类是在加工过程中通过外加磁场或机械力，使磁粉的易磁化方向顺序排列，称作各向异性磁性塑料。
[0004]磁性纳米高分子材料具有广阔的应用前景，常用于磁粉中制备磁性塑料。但由于纳米粒子的粒径小，极易发生团聚，从而使磁粉不易在磁性塑料的其余组分中均匀分散，磁性塑料的磁性有待提高。

技术实现思路

[0005]为了提高磁粉在磁性塑料中的分散性，进而提高磁性塑料的磁性，本申请提供一种磁性塑料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种磁性塑料，采用如下的技术方案：一种磁性塑料，由包含以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯40
‑
50份、硅藻土1
‑
1份、氮化硼1
‑
3份、粘胶纤维1
‑/>3份、聚乳酸40
‑
60份、磁性体10
‑
20份，所述磁性体包括纳米磁粉和分散材料，所述分散材料包括十二烷基硫酸钠。
[0007]通过采用上述技术方案，由于采用磁性体添加至磁性塑料中，而磁性体包括纳米磁粉和分散材料，纳米磁粉相较于普通磁粉具有较大的磁性。同时，十二烷基硫酸钠的添加，与纳米磁粉形成结合，改善纳米磁粉的分散性，因此，提高纳米磁粉在磁性塑料中均匀分散，进而提高了磁性塑料的磁性。
[0008]优选的，所述纳米磁粉包括纳米钡铁氧体和表面活性剂，所述表面活性剂包覆于纳米钡铁氧体外形成核壳结构的纳米磁粉微球，所述核壳结构的纳米磁粉微球采用如下方法制得：（1）制备烟灰状粉末：按重量份计，取1
‑
3份碳酸钡、8
‑
12份九水硝酸铁、9
‑
15份柠檬酸和10
‑
20份水混合后搅拌10
‑
16h后，调节pH至5
‑
9，然后经蒸发、燃烧得烟灰状粉末；（2）煅烧：将步骤（1）中的烟灰状粉末经研磨后煅烧处理，得纳米钡铁氧体；（3）包覆：将表面活性剂和步骤（2）中的纳米钡铁氧体按质量比（4
‑
8）：（8
‑
12）混合
后搅拌，得核壳结构的纳米磁粉微球。
[0009]通过采用上述技术方案，纳米钡铁氧体用以使磁性塑料具有磁性，表面活性剂用于对纳米钡铁氧体进行表面改性，使纳米钡铁氧体与分散材料和磁性塑料的其余组分均形成良好的结合，进一步提高纳米磁粉，即纳米钡铁氧体在磁性塑料中的分散性。核壳结构则是为了使表面活性剂均匀地包覆于纳米钡铁氧体表面，使纳米钡铁氧体和表面活性剂具有较大的结合面积，提高纳米钡铁氧体的改性效果。微球结构则是使纳米磁粉的表面光滑，增加纳米磁粉的润滑性，从而进一步提高纳米磁粉的分散性，进一步提高磁性塑料的磁性。
[0010]优选的，所述步骤（2）中煅烧处理的温度为850
‑
950℃。
[0011]通过采用上述技术方案，在上述温度下煅烧步骤（1）中的烟灰状粉末能够生成较多较纯的纳米钡铁氧体，提高纳米钡铁氧体的磁性，进而提高磁性塑料的磁性。
[0012]优选的，所述纳米钡铁氧体的粒径为10
‑
15纳米。
[0013]通过采用上述技术方案，粒径为10
‑
15纳米范围下的纳米钡铁氧体能够提高纳米磁粉的磁性。粒径为1
‑
10微米的纳米磁粉微球自身的粒径较小，与分散材料结合后便于分散于磁性塑料中与磁性塑料的其余组分形成良好的结合。同时，上述粒径范围下纳米磁粉微球，使表面活性剂在纳米磁粉上具有较优的包覆厚度，进一步提高了纳米磁粉微球的分散性，从而进一步提高磁性塑料的磁性。
[0014]优选的，所述表面活性剂包含油酸钠、吐温80、PEG表面活性剂中任意一种。
[0015]通过采用上述技术方案，酸钠、吐温80、PEG表面活性剂相较于其余表面活性剂，能够均一稳定地包覆于纳米钡铁氧体外，形成粒度均匀的纳米磁粉，提高纳米磁粉的磁性，从而提高磁性塑料的磁性。
[0016]优选的，所述表面活性剂包括PEG表面活性剂，所述PEG表面活性剂为PEG4000。
[0017]通过采用上述技术方案，PEG4000具有很强的进入油水界面的能力，且PEG4000在界面的吸附不易受物理因素的影响，从而能够与纳米钡铁氧体形成稳定的结合，从而提高纳米磁粉的分散性，进而提高磁性塑料的磁性。
[0018]优选的，所述磁性体采用如下方法制成：按重量份计，取1
‑
3份纳米磁粉、2
‑
4份无水乙醇、3
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5份玛瑙球和2
‑
4份分散材料按质量比放入球磨机中，在400
‑
600r/min的转速下球磨10
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20h，得磁性体。
[0019]通过采用上述技术方案，通过球磨，能够使纳米磁粉与分散材料形成均一稳定的结合，从而提高磁性体在磁性塑料中的而分散性，进而提高磁性材料的磁性。
[0020]第二方面，本申请提供一种磁性塑料的制备方法，采用如下的技术方案：一种磁性塑料的制备方法，包括如下制备步骤：S1、一次混合：按配方，将硅藻土、氮化硼、粘胶纤维混合搅拌，得混合体；S2、二次混合：将低密度聚乙烯、聚乳酸、磁性体和混合体依次加入温控高速混合机中，混合搅拌后，得混料；S3、挤出成型：将混料加入双螺杆挤出机中，熔融后挤出、自然晾干，得磁性塑料。
[0021]通过采用上述技术方案，一次混合使重量份较少的硅藻土、氮化硼、粘胶纤维混合均匀。再通过二次混合，温控高速混合机使低密度聚乙烯、聚乳酸、磁性体和混合体混合均匀，形成均一稳定的混料。而后，通过双螺杆挤出机将混料形成熔融物，挤出、自然晾干即得磁性塑料。
[0022]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用磁性体添加至磁性塑料中，而磁性体包括纳米磁粉和分散材料，纳米磁粉相较于普通磁粉具有较大的磁性，同时，十二烷基硫酸钠的添加，与纳米磁粉形成结合，改善纳米磁粉的分散性，因此，提高纳米磁粉在磁性塑料中均匀分散，进而提高了磁性塑料的磁性。
[0023]2、本申请中的纳米钡铁氧体用以使磁性塑料具有磁性，表面活性剂用于对纳米钡铁氧体进行表面改性，使纳米钡铁氧体与分散材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性塑料，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯40
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50份；硅藻土1
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1份；氮化硼1
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3份；粘胶纤维1
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3份；聚乳酸40
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60份；磁性体10
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20份，所述磁性体包括纳米磁粉和分散材料，所述分散材料包括十二烷基硫酸钠。2.根据权利要求1所述的一种磁性塑料，其特征在于：所述纳米磁粉包括纳米钡铁氧体和表面活性剂，所述表面活性剂包覆于纳米钡铁氧体外形成核壳结构的纳米磁粉微球，所述核壳结构的纳米磁粉微球采用如下方法制得：（1）制备烟灰状粉末：按重量份计，取1
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3份碳酸钡、8
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12份九水硝酸铁、9
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15份柠檬酸和10
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20份水混合后搅拌10
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16h后，调节pH至5
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9，然后经蒸发、燃烧得烟灰状粉末；（2）煅烧：将步骤（1）中的烟灰状粉末经研磨后煅烧处理，得纳米钡铁氧体；（3）包覆：将表面活性剂和步骤（2）中的纳米钡铁氧体按质量比（4
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8）：（8
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12）混合后搅拌，得核壳结构的纳米磁粉微球。3.根据权利要求2所述的一种磁性塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，
申请(专利权)人：深圳市酷彼伴玩具有限公司，
类型：发明
国别省市：