CN102898797A - 一种改性聚酯耐热粘结永磁材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性聚酯耐热粘结永磁材料及其制备方法。其由二茂铁甲酸改性聚酯树脂、交联剂、固化剂、脱模剂和磁性粉体组成，其中：改性聚酯树脂5~15重量份、交联剂0.5~2重量份、固化剂0.5~2重量份、脱模剂0.5~2重量份和磁性粉体80~93重量份；经熔融混炼、挤出造粒、筛分、批混、包装等工序制得。本发明制得的改性聚酯耐热粘结永磁材料具有适宜的成型流动性、固化成型控制容易，粘结磁体的热强度高，尺寸精度及性能稳定性好，可用于性能指标要求较高的粘结永磁体的制造，制备方法简单易行、操作简便。

Description

一种改性聚酯耐热粘结永磁材料及其制备方法

技术领域

本发明属于磁性材料领域，特别涉及一种改性聚酯耐热粘结永磁材料及其制备方法。

背景技术

粘结永磁是一种重要的基础功能材料，是将磁性粉末混合于高分子可塑性物质中而制成的一种复合材料，可通过注射、压缩、挤压等方法成型；粘结磁体具有许多烧结磁体无法比拟的特性：产品的一致性好，尺寸精度提高，产品规格多样化，易于制成形状复杂的磁体，可加工性好，可实现大规模自动化生产等；粘结磁体在小型精密电机、步进电机、传动装置、硬盘驱动器电机的磁性器件等越来越广泛地应用。

目前粘结磁体常用的粘结剂主要有尼龙树脂，酚醛树脂，环氧树脂等高分子材料，它的基本作用是在粘结磁体复合材料中形成连续相，增加磁粉颗粒的流动性和结合强度，赋予磁体成型加工性、尺寸稳定性和机械性能；随着电工行业的迅速发展和技术水平的提高，对元器件的安全性和可靠性要求越来越严，相应的对用于制造粘结永磁的材料，也提出了更高要求，特别是在材料的流动性、热强度、耐燃性、和尺寸稳定性方面等都有待提高；如新型精密电机电器的小型化和高可靠性的发展，有利于节能节材和提高效率，相应要增加各个部件的承载负荷才能满足要求；对于粘结永磁材料来说，现有的产品已难满足这新的技术要求，尤其是热态性能方面，大部分粘结磁体的负荷热变形温度不到140℃，若在大温差（-40~180℃）和交变机械力作用的环境下，材料会软化形变，影响部件动作的准确性及可靠性，造成元器件甚至整个系统的失效；因此需要通过改进提高粘结永磁材料的热态性能才能满足新的发展应用要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术中的不足之处，提供一种改性聚酯耐热粘结永磁材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种改性聚酯耐热粘结永磁材料，由二茂铁甲酸改性聚酯树脂、交联剂、固化剂、脱模剂和磁性粉体组成，其中：改性聚酯树脂5~15重量份、交联剂0.5~2重量份、固化剂0.5~2重量份、脱模剂0.5~2重量份和磁性粉体80~93重量份。

所述的二茂铁甲酸改性聚酯树脂是由二元醇、丁烯二酸及二茂铁甲酸单体缩聚而成的线形高分子化合物，在分子主链中含有二茂铁基、酯基和不饱和双键，树脂软化温度≥60℃，酸值≤10 mgKOH/g，具有以下结构特征：

；

式中：R＝C₂H₄、C₃H₆ 或C₄H₈，n＝20~40。

制备上述改性聚酯耐热粘结永磁材料的方法:

(1)按照以下配比称取各组分：改性聚酯树脂5~15重量份、交联剂0.5~2重量份、固化剂0.5~2重量份、脱模剂0.5~2重量份和磁性粉体80~93重量份。

(2)将步骤(1)称取的各组分加入到高速混合机中混合均匀，然后送入双螺杆混炼挤出机熔融混炼，料筒温度控制在90~120℃；混炼好后进入单螺杆挤出造粒机挤出造粒；然后经冷却、筛分、批混、包装即制得改性聚酯耐热粘结永磁材料。

所述交联剂为苯二甲酸二丙烯酯或苯乙烯。

所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。 

所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或几种。

所述的磁性粉体为钕铁硼(NdFeB)磁粉或铁氧体磁粉。

本发明制得的改性聚酯耐热粘结永磁材料，由于粘结剂树脂在分子主链中含有不饱和双键，分子链端为稳定性较好的二茂铁基团，因此它不仅具有典型的加聚反应活性，而且与磁粉有更好的粘结性及稳定性，同时具有良好的成型流动性，固化成型控制容易，粘结磁体的热强度高，尺寸精度及性能稳定性好，可用于性能指标要求较高的粘结永磁体的制造；制备方法简单易行、操作简便。

具体实施方式

以下实施例中所使用的改性聚酯树脂为二茂铁甲酸改性聚酯树脂，其结构式为：

；

式中：R＝C₂H₄，n＝30。

实施例1：

(1)按照以下配比称取各组分：改性聚酯树脂1000克、苯二甲酸二丙烯酯120克、过氧化二异丙苯80克、硬脂酸锌200克和钕铁硼(NdFeB)磁粉8600克。

(2)将步骤(1)称取的各组分加入到高速混合机中混合均匀，然后送入双螺杆混炼挤出机熔融混炼，料筒温度控制在90~110℃；混炼好后进入单螺杆挤出造粒机挤出造粒；然后经冷却、筛分、批混、包装即制得适于注塑成型的改性聚酯耐热粘结永磁材料，其性能指标见表1。

实施例2：

(1)按照以下配比称取各组分：改性聚酯树脂500克、苯乙烯90克、过氧化苯甲酸叔丁酯60克、硬脂酸锌150克和钕铁硼(NdFeB)磁粉9200克。

(2)将步骤(1)称取的各组分加入到高速混合机中混合均匀，然后送入双螺杆混炼挤出机熔融混炼，料筒温度控制在100~120℃；混炼好后进入单螺杆挤出造粒机挤出造粒；然后经冷却、筛分、批混、包装即制得适于模压成型的改性聚酯耐热粘结永磁材料，其性能指标见表1。

实施例3：

(1)按照以下配比称取各组分：改性聚酯树脂1100克、苯乙烯120克、过氧化二苯甲酰80克、硬脂酸锌200克和铁氧体磁粉8500克。

(2)将步骤(1)称取的各组分加入到高速混合机中混合均匀，然后送入双螺杆混炼挤出机熔融混炼，料筒温度控制在90~110℃；混炼好后进入单螺杆挤出造粒机挤出造粒；然后经冷却、筛分、批混、包装即制得适于注塑成型的改性聚酯耐热粘结永磁材料，其性能指标见表1。

表1

项目	单位	实施例1	实施例2	实施例3
					成型方式		注塑	模压	注塑
密度	g/cm3	4.9	5.3	3.0
					负荷热变形温度	℃	≥200	≥210	≥190
模塑收缩率	%	≤0.5	≤0.3	≤0.6
					弯曲强度	MPa	80	90	70
缺口冲击强度	KJ/㎡	3	2.5	2.6
					吸水性	mg	7	5	9
最大磁能积	MGOe	5.3	7.2	0.37

Claims (2)

1.一种改性聚酯耐热粘结永磁材料，其特征在于由二茂铁甲酸改性聚酯树脂、交联剂、固化剂、脱模剂和磁性粉体组成；其中：改性聚酯树脂5~15重量份、交联剂0.5~2重量份、固化剂0.5~2重量份、脱模剂0.5~2重量份和磁性粉体80~93重量份；

所述的二茂铁甲酸改性聚酯树脂是由二元醇、丁烯二酸及二茂铁甲酸单体缩聚而成的线形高分子化合物，在分子主链中含有二茂铁基、酯基和不饱和双键，树脂软化温度≥60℃，酸值≤10 mgKOH/g，具有以下结构特征：

；

式中：R＝C₂H₄、C₃H₆ 或C₄H₈，n＝20~40；

所述交联剂为苯二甲酸二丙烯酯或苯乙烯；

所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或几种； 

所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或几种；

所述磁性粉体为钕铁硼磁粉或铁氧体磁粉。

2.根据权利要求1所述改性聚酯耐热粘结永磁材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)按照以下配比称取各组分：改性聚酯树脂5~15重量份、交联剂0.5~2重量份、固化剂0.5~2重量份、脱模剂0.5~2重量份和磁性粉体80~93重量份；

(2)将步骤(1)称取的各组分加入到高速混合机中混合均匀，然后送入双螺杆混炼挤出机熔融混炼，料筒温度控制在90~120℃；混炼好后进入单螺杆挤出造粒机挤出造粒；然后经冷却、筛分、批混、包装即制得改性聚酯耐热粘结永磁材料；

所述交联剂为苯二甲酸二丙烯酯或苯乙烯；

所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或几种； 

所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或几种；

所述磁性粉体为钕铁硼磁粉或铁氧体磁粉。