CN101157779B - 一种新型橡胶磁体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型橡胶磁体制备方法，该方法包括：将磁粉、橡胶和助剂按照一定比例调制组成混合物，其中所述的磁粉占混合物重量的比例大于等于90％；将所述的混合物放在混炼装置中混匀制得磁粉混合物；将所述磁粉混合物装入模具并与模具一起加热，并在压力装置加压条件下形成成型物体，其中所述加热温度保持在120℃至200℃之间，所述加压条件的压力为0.5t/cm2-5t/cm2；将所述成型物体进行脱模处理制得成品。本发明还公开了一种新型橡胶磁体，采用本发明实施例制得一种新型橡胶磁体，所述橡胶磁体中的磁体含量高达90％以上。
Description
技术领域
本发明涉及磁体应用领域，尤其涉及一种新型橡胶磁体及其制备方法。
背景技术
以往制作的柔性磁体首先将磁粉与橡胶加压混炼，得到一定粘度的混合物后压延成型或者挤出成型而制作厚度均匀的板材或者截面形状各异的长条，根据需要进行硫化处理，得到橡胶柔性磁体。
但是目前这种方法制作的橡胶磁体不能制得除了板、线材以外的形状，不能满足市场对圆环等立体形状的要求。
而用模压、注塑等方法制备的刚性磁体，虽然可以得到圆环等立体形状，但是不具备橡胶磁体的柔性，在产品尺寸超大，高度超薄的情况下，需要很大的成型压力，产品也很容易断裂、变形，几乎无法生产。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种新型橡胶磁体及其制备方法，通过所述方法制得的橡胶柔性磁体磁粉含量高达90％以上，加上磁场取向，可以生产其他工艺无法实现的各向异性超大、超薄的高性能圆环等封闭立体形状产品。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种新型橡胶磁体制备方法，该方法包括：
将磁粉、橡胶和助剂按照一定比例调制组成混合物，其中所述的磁粉占混合物重量的比例大于等于90％；
将所述的混合物放在混炼装置中混匀制得磁粉混合物；
将所述磁粉混合物装入模具并与模具一起加热，并在压力装置加压条件下形成成型物体，其中所述加热温度保持在120℃至200℃之间，所述加压条件的压力为0.5t/cm2-5t/cm2；
将所述成型物体进行脱模处理制得成品。
所述磁粉包括稀土类磁粉和铁氧体类磁粉，所述磁粉占整个混合物的比例大于等于90％，其中所述稀土类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述稀土类磁粉为各向同性或各向异性钕铁硼、钕铁氮、钐铁氮中的一种或者它们中的任意组合；所述铁氧体类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述铁氧体磁粉为锶铁氧体、钡铁氧体中的一种或者它们的任意组合。
所述橡胶占所述混合物重量的比例在1.5％-6.1％之间，所述橡胶为包括但不限于下列所述，氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶等橡胶中的一种或它们的任意组合。
所述助剂占所述混合物重量的比例在2％-3％之间，所述助剂为包括但不限于下列所述，抗氧剂、耦联剂、润滑剂、硬化剂、稀释剂中的一种或者它们的任意组合。
所述混炼装置为搅拌机、高混机、螺杆混炼机、开炼机、压延机和密炼机中的一种或者几种。
所述压力装置为注压成型机、平板硫化机或者改装的液压机。
所述方法还包括：
将所述成型物体在所述加热温度下保持20分钟至60分钟。
所述方法还包括：在形成所述成型物体加压时增加磁场取向。
所述成形物体根据模具的设计的不同形成不同形状。
本发明还公开了一种橡胶磁体，所述橡胶磁体包括磁粉、橡胶以及助剂，以重量百分比计，所述成分占的比重如下：
磁粉 90％-96.5％
橡胶 1.5％-6.1％
助剂 2％-3％。
所述磁粉包括稀土类磁粉和铁氧体类磁粉，其中：所述稀土类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述稀土类磁粉为各向同性或各向异性钕铁硼、钕铁氮、钐铁氮中的一种或者它们中的任意组合；所述铁氧体类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述铁氧体磁粉为锶铁氧体、钡铁氧体中的一种或者它们的任意组合。
所述橡胶为包括但不限于下列所述，氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶等橡胶中的一种或它们的任意组合。
所述助剂占所述混合物重量的比例在2％至3％之间，所述助剂为包括但不限于下列所述，抗氧剂、耦联剂、润滑剂、硬化剂、稀释剂中的一种或者它们的任意组合。
本发明实施例通过提供一种新型橡胶磁体及其制备方法，制得一种新型橡胶磁体，所述橡胶磁体中的磁体含量高达90％以上，加上可以通过磁场取向制备各向异性磁体，比现有方法制备的各向同性柔性粘结磁体的磁体密度和磁性能高，而通过所述方法制得的新型橡胶磁体通过橡胶为粘结剂，因而具有很强的柔性和不容易碎等特点，所述橡胶磁体通过模具加工，容易成型，并能满足各种尺寸磁体产品的需求。
附图说明
图1是本发明实施例中的新型橡胶磁体制备方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种新型橡胶磁体及其制备方法，通过所述制备方法可制得一种新型橡胶磁体，该橡胶磁体的磁体成分高达90％以上。
下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。
图1是本发明实施例中的新型橡胶磁体制备方法的流程图，该新型橡胶磁体制备方法如下：
步骤S101：将磁粉、橡胶和助剂按照一定比例调制组成混合物；
所述磁粉包括稀土类磁粉和铁氧体类磁粉，所述磁粉占整个混合物的比例大于等于90％，其中：稀土类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述稀土类磁粉为各向同性或者各向异性钕铁硼、钕铁氮、钐铁氮中的一种或者它们中的任意组合；铁氧体类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述铁氧体磁粉为各向同性或者各向异性锶铁氧体、钡铁氧体中的一种或者它们的任意组合。
所述橡胶占所述混合物重量的比例在1.5％-6.1％之间，所述橡胶为包括但不限于下列所述，氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶等橡胶中的一种或它们的任意组合。
所述助剂占所述混合物重量的比例在2％-3％之间，所述助剂为包括但不限于下列所述，抗氧剂、耦联剂、润滑剂、硬化剂、稀释剂中的一种或者它们的任意组合。
步骤S102：将所述的混合物放在一组混炼装置中在一定压力和温度下混匀并制成粒料、或者条状、片状坯料；
所述混炼装置可以为搅拌机、高混机、螺杆混炼机、开炼机、压延机和密炼机种的一种或者几种，将混合物配置好后放入混炼装置中即可制得上述粒料或者坯料的母体。
步骤S103：将所述粒料或坯料与模具分别或者一起加热，装模，并在压力装置加压条件下形成成型物体；
所述模具可以为任意规则的型具，当母体在所述模具中成型之后具有不同规则的形状，如环形、瓦型、条形或者其他异型等。所述压力装置可以是注压机、硫化机或者改装的液压机。
在模腔中加热，其中所述加热温度需要保持在120℃至200℃之间，通过加压装置加压，所述加压条件的压力为0.5t/cm2-5t/cm2。
在上述加热加压的过程中，可以在成型时增加磁场取向，通过增加所述磁场取向之后，该成型物体为各向异性磁体，反之，若没有增加磁场取向，则为各向同性磁体。
步骤S104：将所述成型物体在所述加热温度下保持20分钟至60分钟；
在通过步骤S104制得成型物体之后，根据所述成型物体需求，继续加热一段时间，使成型物体的各项性能达到最佳，也可以根据设定性能需求，在加压加温之后制得成型物体之后，直接进行步骤S105。
步骤S105：将所述成型物体冷却脱模直接或者再经硫化后制得成品。
如果成型物体在制作的过程中增加了磁场取向，其制得的各向异性磁体还需进行退磁处理。
通过以上步骤制得本发明实施例中的新型橡胶磁体，该橡胶磁体的组成成分包括磁粉、橡胶以及助剂，以重量百分比计，所述成分占的比重如下：
磁粉 90％-96.5％
橡胶 1.5％-6.1％
助剂 2％-3％。
所述磁粉包括稀土类磁粉和铁氧体类磁粉，其中：所述稀土类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述稀土类磁粉为各向同性或者各向异性钕铁硼、钕铁氮、钐铁氮中的一种或者它们中的任意组合；所述铁氧体类磁粉占所述混合物重量的比例小于等于96.5％，所述铁氧体磁粉为锶铁氧体、钡铁氧体中的一种或者它们的任意组合。
所述橡胶占所述混合物重量的比例在1.5％-6.1％之间，所述橡胶为包括但不限于下列所述，氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶等橡胶中的一种或它们的任意组合。
所述助剂占所述混合物重量的比例在2％-3％之间，所述助剂为包括但不限于下列所述，抗氧剂、耦联剂、润滑剂、硬化剂、稀释剂中的一种或者它们的任意组合。
下面根据图1的流程图来具体说明配置橡胶磁体的具体实现过程，以下为实施例一：
磁体配方比例(质量比)为快淬钕铁硼磁粉(牌号：XQP16-10)95％，丁腈橡胶3％，偶联剂0.1％(例如KH-550)，其他助剂如润滑剂、增塑剂、硫化剂等共占1.9％。将以上原材料在混炼装置如搅拌机、高混机、螺杆混炼机、开炼机、压延机或者密炼机中混合均匀制得坯料。将坯料填充至Φ50mm×Φ45×50mm的模具中加热到150℃保持30min，然后在液压机上以5t/cm2的压力下成型，再在150℃下保温20min，冷却后脱模得到最终产品。检测磁体密度为5.7g/cm3，磁性能为8.5MGO。
下面根据图1的流程图来具体说明配置橡胶磁体的具体实现过程，以下为实施例二：
磁体配方比例(质量比)为快淬钕铁硼磁粉(牌号：XQP16-10)41％，锶铁氧体磁粉51％，丁腈橡胶6％，偶联剂0.1％(例如KH-550)，其他助剂如润滑剂、增塑剂、硫化剂等共占1.9％。将以上原材料在混炼装置如搅拌机、高混机、螺杆混炼机、开炼机、压延机或者密炼机中混合均匀制得坯料。将坯料填充至Φ87mm×Φ81×2mm的模具中加热到180℃保持20min，然后在硫化机上以3t/cm2的压力下成型，冷却后脱模得到最终产品。检测磁体密度为4.67g/cm3，磁性能为4.1MGO。
下面根据图1的流程图来具体说明配置橡胶磁体的具体实现过程，以下为实施例三：
磁体配方比例(质量比)为HDDR各向异性钕铁硼磁粉(牌号：4013H)95％，丁腈橡胶3％，偶联剂0.1％(例如KH-550)，其他助剂如润滑剂、增塑剂、硫化剂等共占1.9％。将以上原材料在混炼装置如搅拌机、高混机、螺杆混炼机、开炼机、压延机或者密炼机中混合均匀制得粒料。将粒料填充至Φ20mm×3mm的模具中加热到165℃保持20min，然后在液压机上以1t/cm2的压力下成型，同时加2.8T的轴向取向电磁场，在150℃下保温20min，冷却后脱模得到最终产品。检测磁体密度为5.7g/cm3，磁性能为13MGO。
通过本发明实施例提供的新型橡胶磁体及其制备方法，制得一种新型橡胶磁体，所述橡胶磁体中的磁体含量高达90％以上，加上可以磁场取向制备各向异性磁体，比现有方法制备的各向同性柔性粘结磁体的磁体密度和磁性能高，而通过所述方法制得的新型橡胶磁体通过橡胶为粘结剂，因而具有很强的柔性和不容易碎等特点，所述橡胶磁体通过模具加工，容易成型，并能满足各种尺寸磁体产品的需求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种橡胶磁体制备方法，其特征在于，该方法包括：
磁体配方及质量比为HDDR各向异性钕铁硼磁粉95％，丁腈橡胶3％，偶联剂0.1％，助剂1.9％；
将以上原材料在混炼装置中混合均匀制得粒料，将粒料填充至Φ20mm×3mm的模具中加热到165℃保持20min，然后在液压机上以1t/cm2的压力下成型，同时加2.8T的轴向取向电磁场，在150℃下保温20min，冷却后脱模得到最终产品。
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