[发明专利]一种PPS基永磁复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PPS基永磁复合材料及其制备方法，原料包括85~95wt%表面处理后的磁性粉末及5~15wt%的粘合剂，粘合剂的材料包括：0.1~60.0wt%热塑性树脂，40.0~99.0wt%聚苯硫醚树脂，0.1~10.0wt%相容剂，0.01~1.0wt%抗氧剂，0.01~1.0wt%润滑剂；表面处理后的磁性粉末是用包覆材料对磁性粉末进行表面包覆制成，包覆材料为硅烷或钛酸酯偶联剂，包覆材料的用量为0.01~1.0wt%的磁性粉末质量。本发明通过在PPS中添加其他热塑性树脂共混制备粘合剂，有效解决了PPS基磁体存在的成型困难、磁体脆、韧性较差等缺点。

技术领域

本发明涉及永磁材料制备技术领域，尤其是涉及一种PPS基永磁复合材料及其制备方法。

背景技术

永磁体是国民经济发展不可或缺的部分，其应用领域涉及到电机、传感器、节能电梯、风力发电等许多领域。永磁体按加工方法分为烧结永磁体和粘结永磁体，前者是传统的粉末冶金方法，后者则是利用粘结剂将磁性粉末结合起来，通过注塑、模压等方式成型，其有独特的优势：抗腐蚀性强、加工方便、易于成型等。

粘结永磁体所用粘结剂主要有两类：热塑性和热固性树脂，现有技术中常使用的热塑性树脂包括聚酰胺(PA)、聚烯烃、聚苯硫醚(PPS)等；而热固性树脂以环氧树脂、酚醛树脂最为常见。随着汽车工业的不断发展，汽车用永磁体的工作温度常在120℃以上，尤其是发动机附近，温度更是高达180℃，因此在常用的粘结剂中，因PPS树脂耐高温性能好，PPS基永磁体的需求量逐年增加。但使用PPS用作粘结剂时存在以下问题：(1)磁体较脆，韧性不足，尤其是制备薄壁产品时，非常容易开裂，严重影响产品合格率；(2)熔体粘度较高，磁体加工困难，这就限制了磁粉的填充，磁体性能不如PA基磁体，而PA基磁体又存在耐高温性差，高温下易软化、破碎的问题。因此如何改善PPS基磁体的韧性，并降低其熔体粘度就显得非常重要。

有一些专利报道了改善PPS基磁体韧性或加工性的方法。比如专利CN 105885415A通过添加弹性体POE、POE-g-MAH或EPDM来增韧PPS基注塑铁氧体，但未改善其加工粘度，弹性体的加入反而可能增加体系粘度。又比如专利CN 1622230A通过添加无机纤维(如玻纤、碳纤或晶须)作为增强剂，改善磁体力学性能，但是无机纤维的加入势必会减少PPS的百分含量，体系的加工性能可能因此变差，而且无机纤维对增韧的效果并不显著。又比如CN107603220A同样采用了玻纤、碳纤或碳纳米管来增强PPS基，显然体系加工性会因此下降。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中采用PPS作为粘结剂制备的粘结永磁体，韧性不足，尤其是制备薄壁产品时，非常容易开裂，严重影响产品合格率；并且PPS做粘结剂时熔体粘度较高，磁体加工困难，影响了磁粉的加工性能的问题，提供一种PPS基永磁复合材料及其制备方法，通过添加其它热塑性树脂和PPS共混制备合金树脂，降低粘结剂的熔体粘度，提高材料韧性，而其它力学性能和耐热性无明显变化，有效解决了目前PPS基磁体存在的成型困难、磁体脆、韧性较差等缺点，制备的磁体磁粉填充率高、加工特性优异、韧性好，适合批量生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种PPS基永磁复合材料，以质量分数计，原料包括85～95wt％表面处理后的磁性粉末及5～15wt％的粘合剂，所述粘合剂由以下质量分数的材料混炼造粒而成：0.1～60.0wt％热塑性树脂，40.0～99.0wt％聚苯硫醚树脂，0.1～10.0wt％相容剂，0.01～1.0wt％抗氧剂，0.01～1.0wt％润滑剂；所述表面处理后的磁性粉末是用包覆材料对磁性粉末进行表面包覆制成，所述包覆材料为硅烷或钛酸酯偶联剂，所述磁性粉末选自钕铁硼、铁氧体、钐铁氮、钕铁氮、锰铋中的至少一种，所述包覆材料的用量为0.01～1.0wt％的磁性粉末质量。

作为优选，热塑性树脂选自聚酰胺、聚烯烃、聚酯、液晶高分子中的至少一种。