[发明专利]一种柔性橡胶钕铁硼磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体，尤其是涉及一种柔性橡胶钕铁硼磁体的制备方法。

 

背景技术

钕铁硼材料属于高性能金属磁性材料，传统的钕铁硼加工为烧结电镀工艺，该工艺对模具的依赖性大，并且产品的硬度高（刚性钕铁硼复合材料），体积大。后来钕铁硼材料还采用环氧树脂等粘接剂与钕铁硼混合进行模压、注塑等工艺生产，产品的硬度也高，不能弯曲，无法制作成厚度薄，有柔韧性的产品。

而随着各种电子电器产品的小型化精密化转变，越来越多的产品都需要用到厚度薄，性能高，并且能够自由弯曲的柔性磁性材料。为此，永磁铁氧体橡塑磁体应运而生，但是永磁铁氧体材料的磁性能低，无法应用在高端市场。钕铁硼材料能够替代永磁铁氧体磁粉，提高产品的性能，但是采用永磁橡塑铁氧体的生产工艺制作橡塑钕铁硼磁体存在两个技术难题：一是韧性不好、密度低、强度低、容易断裂；二是柔性橡塑钕铁硼磁体加工后与橡胶粘结强度低，磁粉容易从产品的表面脱落；三是喷涂在柔性橡塑钕铁硼磁体表面的涂层与柔性橡塑钕铁硼磁体之间的结合强度低，且韧性差，当柔性橡塑钕铁硼磁体弯曲时，涂层易开裂、剥落，易造成柔性橡塑钕铁硼磁体的氧化生锈，降低磁性能，影响使用。

中国专利授权公告号：CN101866733B，授权公告日2013.05.29，公开了一种弹性粘结型钕铁硼磁性材料及其制造方法，该钕铁硼磁性材料通过以下步骤制得：配料：原料由下述组分组成：10-95重量份的钕铁硼磁粉；1-50重量份的铁氧体磁粉，其选自锶铁氧体和/或钡铁氧体；2-20重量份的粘结剂，其选自CPE塑料、PE塑料，NBR橡胶中的至少一种；0.1-3重量份的偶联剂；0.2-3重量份的增塑剂；以及0.1-3重量份的粘合剂，其中配料时，先将钕铁硼磁粉经过40目或更大目数的筛选，接着将所述筛选后的钕铁硼磁粉与偶联剂共混，使偶联剂完全浸渍到金属磁粉中，然后再加入其他原料；以及将配好的粉料经过混合物炼制、压延、热处理、成型，即得弹性粘结型钕铁硼磁性材料。该钕铁硼磁性材料中添加有铁氧体磁粉，虽然成本降低了，但是磁性能也随之降低了同时，同时，为提高钕铁硼磁体的强度，同时加入有粘结剂与树脂类粘合剂，此外，该钕铁硼磁体通过加入增塑剂以增强钕铁硼磁体的韧性，这都在一定程度上增加了成本。

 

发明内容

本发明是为了解决现有技术的柔性橡胶钕铁硼磁体在加工时与橡胶粘结强度低，磁粉容易从产品的表面脱落，韧性差、易断裂，且表面涂层易开裂，剥落的问题，提供了一种柔性橡胶钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法步骤简单，得到的柔性橡胶钕铁硼磁体磁性能与韧性佳，且表面的涂层在柔性橡塑钕铁硼磁体弯曲时不易开裂、剥落。

 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性橡胶钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

（1）表面改性：将快淬钕铁硼磁粉加入表面改性剂中超声分散10~30min后浸泡10~12h，于真空中60~80℃下烘干，得表面改性的快淬钕铁硼磁粉，其中，快淬钕铁硼磁粉与表面改性剂的质量比为1：3~5，所述改性剂中各组分的质量百分比为：硅烷偶联剂KH550 5~10%，柔韧性环氧树脂JEF-0240或柔韧性环氧树脂JEF-0242 10~15%，改性胺固化剂JH-0111 3~5%，余量为丙酮。本发明选择硅烷偶联剂KH550、柔韧性环氧树脂JEF-0240或柔韧性环氧树脂JEF-0242及改性胺固化剂JH-0111对快淬钕铁硼磁粉的表面进行改性处理，在磁粉表面形成一个高强度、高韧性的包覆膜以提高磁粉和氯化聚乙烯之间的亲和力以及磁粉在氯化聚乙烯中的分散均匀度和密炼时的流动性，使磁粉和氯化聚乙烯形成一个有机交联的整体，从而大大提高磁粉和氯化聚乙烯的结合强度，使磁粉不易从产品的表面脱落，并有效改善柔性橡胶钕铁硼磁体的强度，此外，包覆膜还能提高磁粉的抗氧化性能和抗腐蚀性能，从而在一定程度上提高了柔性橡胶钕铁硼磁体的磁性能。本发明改性剂中的硅烷偶联剂、环氧树脂及改性剂的型号及加入量的选择均是关键点，这是发明人不断筛选和优化得到的，只有由本发明的改性剂处理过的快淬钕铁硼磁粉制得的柔性橡胶钕铁硼磁体才会兼具优异的强度、韧性及磁性能。