[发明专利]注塑磁体组合物

说明书

本发明涉及注塑永磁材料生产技术领域，为解决现有水泵转子磁体易开裂而导致冷却液泵失效、发动机过热的问题，提供了注塑磁体组合物，由以下重量百分比的组分制成：永磁铁氧体磁粉78～88％；聚苯硫醚11～20％；偶联剂0.4～1.5％；增塑润滑剂0.4～2％；所述聚苯硫醚的熔体粘度控制在90～200Pa.S。本发明的注塑磁体组合物机械强度高、工作寿命长、耐高温(180℃以上)、耐酸碱、耐溶剂、磁性能优异且不易出现低温磁损等问题的注塑组合物及磁体，有效解决了现阶段水泵转子磁体易开裂而导致冷却液泵失效、发动机过热等问题。

技术领域

本发明涉及注塑永磁材料生产技术领域，尤其涉及一种注塑磁体组合物。

背景技术

近年来，随着涡轮增压汽车的大力发展以及新能源动力汽车的不断普及，作为涡轮增压器、电池包液冷系统用的微型电子水泵得到了迅速的发展。现阶段，该微型电子水泵主要采用永磁直流电机，其中电机转子采用了尺寸精度高、机械强度大、工作寿命长、耐高温(180℃以上)的注塑磁体。

注塑磁体是磁性粉末(铁氧体、钕铁硼、SmFeN、SmCo等)与尼龙、聚苯硫醚等粘结剂均匀混合，造粒，然后用注射成型制成的聚合物基复合永磁材料，是永磁材料中的一个重要分支。所用的粘结剂材料主要有两类：尼龙(如尼龙6、尼龙12)和聚苯硫醚。

注射成型法是将磁粉和树脂的粉料混炼、造粒，然后将造粒后颗粒料注入注塑机内加热熔化，使之具有良好的流动性，在这种状态下将该颗粒料以熔融状态注入具有取向磁场的金属模具内，冷却后形成所要求的复杂形状的磁体器件。

相比于一般模压成型，注塑成型的优点有：1)颗粒料的树脂含量达7％～20％，且在颗粒料熔融状态下成型，流动性好、强度较高；2)成型自由度高，可制成形状复杂、形状不规则的器件，且一般不需喷涂等防氧化措施；3)可与轴等注塑成镶嵌类产品，而镶嵌类产品要求磁体强度很高；4)成型压力低，模具损耗低，注塑成型时在高于尼龙、PPS等树脂熔点的温度成型，而模压成型一般为常温，模具损耗较大。

现阶段，注塑磁体一般分为注塑永磁铁氧体磁体(磁能积最高达2.3MGOe)、注塑各向同性钕铁硼磁体(磁能积最高达8.5MGOe)、注塑各向异性钕铁硼磁体、注塑SmFeN磁体、注塑SmCo磁体等。其中注塑永磁铁氧体磁体由于成本低、制备工艺简单、不易氧化无需防氧化措施，普遍应用于微电机电子转子、感应磁环、复印机磁辊等，特别适合应用于有水环境下的水泵转子领域。

按照不同的树脂类别，注塑永磁铁氧体磁体可以分为注塑尼龙6-永磁铁氧体磁体、注塑尼龙12-永磁铁氧体磁体、注塑PPS(聚苯硫醚)-永磁铁氧体磁体。其中尼龙6吸水率最高，达4.4％(20℃、65％RH)，尼龙12的吸水率0.98％(20℃、65％RH)，而PPS(聚苯硫醚)的吸水率最低，仅0.02％(20℃、65％RH)。由于吸水会影响精度及强度，上述仅有注塑PPS(聚苯硫醚)-永磁铁氧体磁体可以应用于有水环境下的水泵转子领域，注塑尼龙6-永磁铁氧体磁体、注塑尼龙12-永磁铁氧体磁体都会出现不同程度的溶胀，而极大降低水泵转子磁体的精度及强度，从而无法正常工作。

但现阶段生产的注塑PPS(聚苯硫醚)-永磁铁氧体水泵转子磁体还是有存在机械强度差、工作寿命短、安全隐患等问题，2018年5月16日，一汽-大众汽车向国家市场监督管理总局备案了召回计划，将自2018年6月6日起，召回共计659049辆奥迪车型，涉及2011年到2014年间生产的奥迪A4Allroad、奥迪A5、奥迪A6L、奥迪A4L、奥迪Q5共5款车型，此次召回中国区域涉及65.9万辆，但在全球范围奥迪共召回116万余辆。此次严重汽车召回事件公开原因是发动机辅助冷却液泵(电子水泵电机)存在故障，可能出现安全隐患。但真正核心原因是电子水泵电机内注塑转子磁体有开裂的隐患，从而会引起发动机辅助冷却液泵失效、发动机过热的风险。