CN103709739A - 磁性尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性尼龙复合材料，其由以下重量百分比的组分制备而成：磁粉：86％，尼龙6树脂：10％，相容剂：3％，加工助剂：1％。本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明通过在普通的塑料中添加磁性粉末而制成磁性尼龙复合材料，制备的复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等性能指标达到相应标准的要求；本发明的制备工艺简单，无需特别设备，生产成本低廉。

Description

磁性尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于碳纤复合材料技术领域，具体涉及一种磁性尼龙复合材料，本发明还涉及该复合材料的制备方法。
背景技术
磁性塑料是七十年代发展起来的一种新型高分子功能材料，是现代科学技术领域的重要基础材料之一。磁性塑料按组成可分为结构型和复合型两种，结构型磁性塑料是指聚合物本身具有强磁性的磁体；复合型磁性塑料是指以塑料或橡胶为粘合剂与磁性粉末混合粘接加工而制成的磁体。
普通的塑料没有铁磁性，但是利用特殊的方法可以形成铁磁性的料。磁性塑料的主要优点是：密度小、耐冲击强度大，可进行切割、切削、钻孔、焊接、层压和压花纹等加工，使用时不会发生碎裂，它可采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模压、挤出等)进行加工，可加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，实现电磁设备的小型化、轻量化、精密化和高性能化。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种生产工艺简单、理化性能优良的磁性尼龙复合材料。
同时，本发明还提供该复合材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
磁性尼龙复合材料，由以下重量百分比的组分制备而成：
磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂：3％
加工助剂：1％。
在上述技术方案的基础上，上述的磁粉为锶铁氧体磁粉。
上述的相容剂为接枝聚丙烯。
上述尼龙6树脂的拉伸强度为59.2MPa，弯曲模量为15100MPa，熔体流动速率为15.9g/10min。
上述的加工助剂为重量比为3：4：3的抗氧剂、润滑剂和偶联剂的混合物。
加工助剂中的抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)或抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)。
加工助剂中的润滑剂为EBS(N’N’-乙撑双硬脂酰胺)或硅酮粉。
加工助剂中的偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明还提供该复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)、磁粉处理：先将磁粉在120℃烘干4～6小时；再将烘干好的磁粉放入高速搅拌机搅拌；在搅拌过程中加入偶联剂进行表面处理：
(2)、按配比将步骤(1)处理好的磁粉与尼龙6树脂、相容剂和加工助剂混合均匀，得到混合基料；
(3)、把混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在230～250℃下熔融剪切、混炼、挤出造粒得到磁性尼龙复合材料粒料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过在普通的塑料中添加磁性粉末而制成磁性尼龙复合材料，该复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等性能指标达到相应标准的要求；本发明的制备工艺简单，无需特别设备，生产成本低廉。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
磁性尼龙复合材料，由以下重量百分比的组分制备而成：
锶铁氧体磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂(接枝聚丙烯)：3％
加工助剂(抗氧剂1010：EBS：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
上述尼龙6树脂为购自市售的PA6(1013B)，其拉伸强度为59.2MPa，弯曲模量为15100MPa，熔体流动速率为15.9g/10min；相容剂接枝聚丙烯，购自市售沈阳四维的接枝PP(JB1)。
制备方法如下：
(1)、磁粉处理：先将磁粉在120℃烘干4～6小时；再将烘干好的磁粉放入高速搅拌机搅拌；在搅拌过程中加入偶联剂进行表面处理：
(2)、按配比将步骤(1)处理好的磁粉与尼龙6树脂、相容剂和加工助剂混合均匀，得到混合基料；
(3)、把混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在230～250℃下熔融剪切、混炼、挤出造粒得到磁性尼龙复合材料粒料；挤出机的螺杆转速为340转／min，喂料转速为350转／min，切料速度为450转／min。
将本实施例制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料，进行性能测试，结果见表下表。
实施例2
磁性尼龙复合材料，由以下重量百分比的组分制备而成：
锶铁氧体磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂(接枝聚丙烯)：3％
加工助剂(抗氧剂168：EBS：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
实施例3
磁性尼龙复合材料，由以下重量百分比的组分制备而成：
锶铁氧体磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂(接枝聚丙烯)：3％
加工助剂(抗氧剂168：硅酮粉：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
实施例4
磁性尼龙复合材料，由以下重量百分比的组分制备而成：
锶铁氧体磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂(接枝聚丙烯)：3％
加工助剂(抗氧剂1010：硅酮粉：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.磁性尼龙复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的组分制备而成：
磁粉：86％
尼龙6树脂：10％
相容剂：3％
加工助剂：1％。
2.如权利要求1所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的磁粉为锶铁氧体磁粉。
3.如权利要求1所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的相容剂为接枝聚丙烯。
4.如权利要求1所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述尼龙6树脂的拉伸强度为59.2MPa，弯曲模量为15100MPa，熔体流动速率为15.9g/10min。
5.如权利要求1所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的加工助剂为重量比为3：4：3的抗氧剂、润滑剂和偶联剂的混合物。
6.如权利要求5所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
7.如权利要求5所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为N’N’-乙撑双硬脂酰胺或硅酮粉。
8.如权利要求5所述的磁性尼龙复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
9.一种权利要求1到8任一项所述的磁性尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、磁粉处理：先将磁粉在120℃烘干4～6小时；再将烘干好的磁粉放入高速搅拌机搅拌；在搅拌过程中加入偶联剂进行表面处理：
(2)、按配比将步骤(1)处理好的磁粉与尼龙6树脂、相容剂和加工助剂混合均匀，得到混合基料；
(3)、把混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在230～250℃下熔融剪切、混炼、挤出造粒得到磁性尼龙复合材料粒料。
10.如权利要求9所述的磁性尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中挤出机的螺杆转速为340转／min，喂料转速为350转／min，切料速度为450转／min。
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