[发明专利]一种高性能聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能聚苯硫醚/铁氧体复合材料及其制备方法，包括如下步骤：用偶联剂将纳米级铁氧体、微米级铁氧体粉末偶联处理后，与聚苯硫醚树脂、润滑剂等一起加入到带有超声分散装置的挤出机中造粒，得到磁性复合材料。本发明制得的聚苯硫醚树脂基磁性复合材料，具有较高的流动性、磁性能以及良好力学性能，适用于注塑成型的方法制造高性能磁性器件，应用于汽车、空调等领域。

技术领域

本发明属于粘结磁性复合材料领域，涉及一种适用于注塑成型的高磁性能的复合材料的制备方法，尤其涉及一种高强度、高磁性能和高流动性的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料的制备方法。

背景技术

随着电子电器及家用电器都在朝着“微小、便携、节能”等方向发展，要求组装微电机的转子配件也越来越细微化。传统磁体的烧结方法难以达到制造精细零件的要求；而注塑成型制备磁体的方法不仅可以生产形状复杂的细小零部件而且生产效率高，可以满足新型微电机的转子生产的要求。

注塑磁体是由有机高分子树脂和磁性粉末一起复合而成。常用的树脂粘结剂有聚酰胺(PA6、PA66、PA12、PA11、PA612)系列、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚乙烯(PE)、聚酯(PBT、PET)等；磁粉有钕铁硼(Nd-Fe-B)、衫铁氮(Sm-Fe-N)、铁氧体(Fe-O)等。

通常，聚酰胺树脂因为价格低和力学性能高被广泛用于注塑磁体，但其耐热性和耐溶剂性比较差，不能长期应用于高温、腐蚀性环境中。聚苯硫醚树脂是一种加工性能优良的特种工程塑料，可长期用于180℃以上的高温环境中，尤其是它优异的耐溶剂性能，使它在汽车、变频空调等领域得到广泛的应用。

对于磁粉，钕铁硼磁粉因其极高的磁性能被称为“磁王”，但是其易氧化、不耐腐蚀且成本昂贵限制着其应用；衫铁氮磁粉虽然价格低于钕铁硼，但其耐腐蚀性也比较差，不能在酸、碱性等环境中长期使用。而铁氧体是一种氧化物磁粉、原子价态稳定，因而耐腐蚀、耐高温、且价格低廉，所以在磁性器件原料市场上占据着比较大的份额。

本发明首先将纳米级铁氧体磁粉和微米级铁氧体磁粉分别用偶联剂进行表面处理，然后和聚苯硫醚树脂、润滑剂等混合均匀，利用附带超声装置的挤出机混炼造粒，制备聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料。该复合材料具有成型加工方便，产品力学强度高、耐高温、耐腐蚀、磁性能高的特点；且该生产工艺操作简单，易于产业化生产。

发明内容

本发明目的是用纳米粒子增强高分子材料的原理解决现有工艺技术的缺点，提供一种性能优良的聚苯硫醚树脂基磁性复合材料及其制备方法，以制备磁性、力学和加工性优良的注 塑磁性颗粒料。

本发明所述的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料，其所包括的组份及其各组份的百分含量如下：

本发明所述的高性能的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料，所述的纳米级铁氧体粉末的粒径d90≤50nm，微米级铁氧体粉末的粒径d50≤5μm；两种磁粉均用偶联剂进行表面处理；所述的偶联剂是硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂，其用量占磁粉质量的0.5％～2％。

进一步，本发明所述的高性能的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料，所述的聚苯硫醚树脂的分子量是10000～40000。

更进一步，本发明所述的高性能的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料，所述的润滑剂是硅酮母料。

一种高性能的聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料的制备方法，其原料包括聚苯硫醚树脂粉末、纳米级铁氧体粉末、微米级铁氧体粉末、润滑剂和偶联剂，其组成质量百分数如下：