專利名稱：一種高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于高強度粘結強磁復合材料的制備方法，具體涉及一種高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料的制備方法。
背景技術：
隨著全球信息電子化的不斷發展，磁性材料已成為重要的基礎產業，粘結強磁體作為整個磁性產業的重要組成部分，在強磁材料領域中所占的比例越來越大。注射成型強磁體是粘結磁體的一種，自從問世以來，成功地克服了傳統強磁材料易損、易碎、難于制成復雜形狀及尺寸精度不高等缺點，使其具有高磁性能和良好的可加工性。容易實現多極磁化與一體化成形，而且成本低，這些特點非常適應電子設備向小型、輕量、便攜、高可靠性等方向發展的趨勢。目前的粘結磁體主要用于計算機、移動通訊、高級音像設備、微特電機、傳感器及磁電式儀表等工業及消費電子領域。注射成型強磁材料作為粘結強磁材料之一，具有可以直接大批量生產各種形狀復雜強磁體，以及注射成型過程中強磁粉容易在熔融的聚合物基體中取向，從而有利于制備高強度的各向異性磁體等特點[上海金屬，2006，28 (3):6-10]。但注射成型強磁體的磁性能與力學性能存在沖突[中國有色金屬學報，2004，14 (10) : 1653-1657]，注射成型強磁體的力學性能隨聚合物含量的增加而增加，但強磁粉的裝載量隨聚合物含量增加而減小，導致最大磁能積等磁性能降低。提高磁粉裝載量對于提高注射成型強磁體的磁性能具有關鍵作用，但是，提高磁粉裝載量后，注射成型強磁體的力學性能下降。

發明內容
本發明針對現有技術注射成型強磁材料中存在的磁性能和力學性能不可兼得的不足， 提供了一種同時提高注射成型強磁體的磁性能和力學性能的方法。本發明用雙官能度環氧化合物對強磁粉進行表面活化處理，經處理的強磁粉、聚酰胺粉末在V形強化混合機中進行混合，再經注射成型制作各種形狀的高強度強磁復合材料。具體解決方案如下
(1)強磁粉表面活化處理將強磁粉加入到80-85°C的高速混合機中，再加入強磁粉質量百分比O. 5-1. 5%的雙官能度環氧化合物，高速混合處理8-10min，得到活化強磁粉；
(2)混合將在步驟(I)中獲得的質量百分比85-94%的活化強磁粉與質量百分比6-15% 的100-150 μ m的聚酰胺粉末，加入到V形強化混合機中混合l_2h，待混合機停止O. 5h后放出二者的混合物，放置在溫度80-100°C中干燥4-8h ；
(3)注射成型將在步驟(2)中所得的活化強磁粉與聚酰胺的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。本發明的高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料，其雙官能度環氧化合物為乙二醇二縮水甘油醚、1，4- 丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種的混合物。本發明的高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料，其聚酰胺粉末為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1212中的一種或幾種的混合物。本發明的高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料，其強磁粉為稀土類磁粉中的一種或幾種的混合物。與現有產品相比，本發明的有益效果在于
強磁粉與聚酰胺粉末混合后無需造粒，雙官能度環氧化合物不僅可以大幅降低強磁粉表面張力，而且還可作為聚酰胺的擴鏈劑，提高聚酰胺的分子量。與現有技術相比，在強磁粉裝載量相同的情況下，所得注射成型強磁材料的力學性能明顯提高；在力學性能相似的情況下，可以明顯提高強磁粉的裝載量，從而提高注射成型強磁材料的磁性能。
具體實施例方式實施例I
將7kg釹鐵硼強磁粉加入到80°C的高速混合機中，再加入70g的乙二醇二縮水甘油醚， 高速混合處理lOmin，得到活化釹鐵硼強磁粉。將質量為I. 86kg的活化釹鐵硼強磁粉、質量為140g的130 μ m的PA6粉末(PA即聚酰胺縮寫)，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h后放出強磁粉與PA6的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與PA6的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 54T、Hcb=341kA/m、 Hej=740kA/m> (BH)max=44kJ/m3,抗壓強度為 167MPa。
實施例2
釹鐵硼強磁粉的表面活化處理方法同實施例I。將質量為I. 86kg活化釹鐵硼強磁粉、 質量為140g的140 μ m的PA66粉末，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h 后放出強磁粉與PA66的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與PA66的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 53T、Hcb=334kA/m、Hcj=739kA/ m、(BH)max=42kJ/m3,抗壓強度為 180MPa。
實施例3
將7kg釹鐵硼強磁粉加入到80°C的高速混合機中，再加入70g的1，4- 丁二醇二縮水甘油醚，高速混合處理lOmin，得到活化釹鐵硼強磁粉。將質量為I. 86kg活化釹鐵硼強磁粉、 質量為140g的130 μ m的PA6粉末，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h 后放出強磁粉與PA6的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與PA6的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 53T，Hcb=337kA/m, Hcj=739kA/m, (BH)max=43kJ/m3，抗壓強度為 160MPa。
實施例4將7 kg釹鐵硼強磁粉加入到80°C得高速混合機中，再加入70g的1，6-己二醇二縮水甘油醚，高速混合處理lOmin，得到活化釹鐵硼強磁粉。將質量為I. 86kg活化釹鐵硼強磁粉、 質量為140g的140 μ m的PA66粉末，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h 后放出磁粉與PA66的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與PA66的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 53T，Hcb=339kA/m, Hcj=741kA/m, (BH)max=41J/m3,抗壓強度為 170MPa。
實施例5
釹鐵硼強磁粉的表面活化處理方法同實施例4。將質量為I. 86kg活化釹鐵硼強磁粉、質量為140g的130 μ m的PAlOlO粉末，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h后放出磁粉與PAlOlO的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與 PAlOlO的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 53T，Hcb=340kA/ m, Hcj=741kA/m, (BH) max=41J/m3,抗壓強度為 147MPa。
實施例6
釹鐵硼強磁粉的表面活化處理方法同實施例I。將質量為I. 86kg活化釹鐵硼強磁粉、質量為140g的140 μ m的PA1212粉末，加入到V形強化混合機中混合2h，待混合機停止O. 5h后放出磁粉與PA1212的混合物，90°C干燥7h。將所得的活化釹鐵硼強磁粉與 PA1212的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。磁性能為Br=0. 53T，Hcb=340kA/ m, Hej=739kA/m, (BH) max=41J/m3，抗壓強度為 154MPa。
權利要求
1.一種高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料的制備方法，包括以下步驟(1)強磁粉表面活化處理將強磁粉加入到80_85°c的高速混合機中，再加入強磁粉質量百分比O. 5-1. 5%的雙官能度環氧化合物，高速混合處理8-10min，得到活化強磁粉；(2)混合將在步驟(I)中獲得的質量百分比85-94%的活化強磁粉與質量百分比6-15% 的100-150 μ m的聚酰胺粉末，加入到V形強化混合機中混合l_2h，待混合機停止O. 5h后放出二者的混合物，放置在溫度80-100°C中干燥4-8h ；(3)注射成型將在步驟(2)中所得的活化強磁粉與聚酰胺的混合物經注射成型得到高強度強磁復合材料。
2.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述雙官能度環氧化合物為乙二醇二縮水甘油醚、1，4- 丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述聚酰胺粉末為聚酰胺6、聚酰胺 66、聚酰胺1010、聚酰胺1212中的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于強磁粉為稀土類磁粉中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發明涉及一種高強度注射成型強磁粉/聚酰胺復合材料的制備方法，在具有良好加工性能的前提下，能夠同時提高力學性能和磁性能，解決現有注射成型技術中存在的磁性能和力學性能不可兼得的缺點。本發明具體方法為用雙官能度環氧化合物對強磁粉進行表面活化處理，經處理的強磁粉、聚酰胺(PA)粉末在V形強化混合機中進行混合，再經注射成型可以制作各種形狀的高強度強磁復合材料。該方法的優點是原料混合后無需造粒，雙官能度環氧化合物不僅可以大幅降低強磁粉表面張力，而且還可作為聚酰胺的擴鏈劑，提高其分子量，大幅提高強磁粉/聚酰胺復合材料的力學性能。
文檔編號B22F1/00GK102592768SQ20121000879
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者周春耀, 周正發, 徐衛兵, 方祝福, 李永成 申請人:安徽省廬江縣萬和磁材加工有限公司