CN105885359A - 一种注射成型用的软磁颗粒料制备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种注射成型用软磁颗粒料的制备方法，具体步骤为：先将软磁性粉末用适量偶联剂偶联，后干燥、破碎、筛分；按照配方将偶联后的粉体与树脂混合，经双螺杆挤出机混炼造粒，获得注射成型用软磁颗粒料；最后经注塑成型获得产品。在满足磁导率要求的条件下，注塑生产工艺相比传统软磁制品的烧结工艺，具有：生产效率高、可生产形状复杂的产品、产品尺寸精度高，生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及磁性材料的注射成型领域，特别涉及一种可注射成型用的软磁颗粒料的制备。
背景技术
随着电子工业的发展，大到工业设备小到手机、电脑等电子产品，人们日常生活中接触的辐射源越来越多，因此，对软磁产品的需求越来越多。但随着电子元器件逐渐向小型化、集成化发展，对器件的电磁性能、力学性能以及几何外形尺寸等要求越来越高。传统的软磁制品的生产是通过烧结成型，即先将粉体和粘结剂混合得到预混料，过筛后经冷压或热压成型得坯件，最后在一定的温度、压力或气氛中烧结获得产品。该工艺制得的产品密度大，磁导率较高，但生产效率较低，尺寸精度不够，成型工序多，在生产形状复杂、精度要求较高的器件和一些薄壁器件方面显得尤为不足。本发明采用注射成型技术，将软磁粉体和塑料粘结剂混合均匀后经双螺杆挤出机造粒，用注塑机一次成型即可得到产品。相比传统烧结工艺，注塑成型工艺具有：工序简单、生产效率高、成本低、可生产形状复杂且精度要求较高的软磁产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有软磁成型技术工艺复杂、生产效率较低等缺陷，提供一种注射成型用的软磁颗粒料及其制备方法。相比传统工艺，该工艺工序简单、生产效率高、成本低及可快速成型形状复杂及薄壁器件。
本发明所述注射成型用软磁颗粒料，所含组分及各组分的质量百分数如下：
所述的软磁性粉末为铁粉、铁硅铝、铁镍合金、坡莫合金和软磁铁氧体中的一种或几种，粒径为1～15μm；所述的塑料树脂为热塑性树脂，包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚丙烯(PP)等；所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂中的一种或几种混合
工艺步骤如下：
(1)粉体偶联处理：将所述质量分数的偶联剂经乙醇溶解稀释后加入软磁性粉末中，乙醇用量为刚好浸润软磁粉体为宜，充分搅拌均匀后，在80℃下真空干燥4h，经破碎、筛分后获得偶联软磁粉体；
(2)预混：按照所述质量分数称取塑料树脂，添加1％～5％质量份的弹性体和0.2％～0.6％质量份的滑剂，混合均匀，然后与步骤(1)制得的偶联软磁粉混合均匀，得预混料。
(3)混炼造粒：将(2)中预混料用双螺杆挤出机混炼造粒，获得注射成型用软磁颗粒料；挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
(4)注塑成型：将步骤(3)中制得的软磁颗粒料在注塑机中注射成型，得到软磁产品。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明所述注射成型用软磁颗粒料的制备方法做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此，对本发明所做的任何形式上的改变都应在本发明的保护范围内。
实施例1
取11.25g硅烷偶联剂KH-550溶于适量无水乙醇中，待完全溶解后，加入4.5kg铁粉，搅拌均匀后，在60℃条件下真空干燥4～6h后，冷却、粉碎、筛分得偶联铁粉。
取0.5kg的PA66，添加0.2％润滑剂和5％弹性体，混合均匀后与4.5kg上述偶联过的铁粉预混，得预混料。
将上述预混料经双螺杆挤出机混炼造粒，获得铁粉/PA66注射成型颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
上述颗粒料经注塑成型得到样品。根据相关测试标准，测得样品的磁导率为18，饱和磁化强度为18.3mT，磁芯损耗Pcv为32.3kW/m3。
实施例2
取22.75g钛酸酯偶联剂HY-201溶于适量无水乙醇中，待完全溶解后，加入4.55kg铁镍合金粉，搅拌均匀后，在80℃条件下真空干燥4h后，冷却、粉碎、筛分得偶联铁镍合金粉。
取0.45kg的PPS，添加0.1％润滑剂和4％弹性体，混合均匀后与4.55kg上述偶联过的铁镍合金粉混合，得预混料。
将上述预混料经双螺杆挤出机混炼造粒，获得铁镍合金/PPS注射成型颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
上述颗粒料经注塑成型得到样品。根据相关测试标准，测得样品的磁导率为27，饱和磁化强度为22.5mT，磁芯损耗为Pcv45.6kW/m3。
实施例3
取12.75g硅烷偶联剂KH-560溶于适量无水乙醇中，待完全溶解后，加入到4.25kg锰锌铁氧体中，搅拌均匀后，在80℃条件下真空干燥4h后，冷却、粉碎、筛分得偶联锰锌铁氧体粉。
取0.75kg的PA6，添加0.3％润滑剂和4％弹性体，混合均匀后与4.25kg上述偶联锰锌铁氧体粉进行预混，得预混料。
将上述预混料经双螺杆挤出机混炼加工，获得锰锌铁氧体/PA6注射成型颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
上述颗粒料经注塑成型得到样品。根据相关标准测试，测得样品的磁导率为14，饱和磁化强度为18.4mT，磁芯损耗Pcv为46.7kW/m3。
实施例4
取13.68g硅烷偶联剂KH-550溶于适量无水乙醇中，待充分溶解后，加入到4.56kg铁粉与锰锌铁氧体的混合料中，其中铁粉与铁氧体粉末的重量比为7∶3，搅拌均匀后，在80℃条件下真空干燥4h后，冷却、粉碎、筛分得偶联复合软磁粉。
取0.44kg的PA6，添加0.2％润滑剂和5％弹性体，混合均匀后分别与4.56kg上述偶联复合软磁粉进行预混，得预混料。
将上述预混料经双螺杆挤出机混炼加工，获得复合软磁粉/PA6注射成型颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
上述颗粒料经注塑成型得到样品。根据相关标准进行测试，测得样品的磁导率为18，饱和磁化强度为19.5mT，磁芯损耗Pcv为29.5kW/m3。
实施例5
取13.8g硅烷偶联剂KH-550溶于适量无水乙醇中，待充分溶解后，加入到4.6kg铁硅铝粉中，搅拌均匀后，在80℃条件下真空干燥4h后，冷却、粉碎、筛分得偶联铁硅铝粉。
取0.4kg的PA6，添加0.3％润滑剂和4％弹性体，混合均匀后与4.6kg上述偶联铁铝粉进行预混，得预混料。
将上述预混料经双螺杆挤出机混炼造粒，获得铁硅铝/PA6注射成型颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
上述颗粒料经注塑成型得到样品。根据相关标准进行测试，测得样品的磁导率为16，饱和磁化强度为20.8mT，磁芯损耗Pcv为41kW/m3。
Claims (8)
1.一种注射成型用的软磁颗粒料的制备方法，其特征在于该软磁颗粒料包括的组分及各组分的质量百分数如下：
。
2.一种注射成型用的软磁颗粒料的制备方法，其特征在于制备方法按以下步骤进行：
(1)粉体偶联：将权利要求1所述质量分数的偶联剂经乙醇溶解稀释后加入软磁性粉末中，乙醇用量为刚好浸润软磁粉体为宜，充分搅拌均匀后，在80℃下真空干燥4h，经破碎、筛分后获得偶联软磁粉体；
(2)预混：按照权利要求1所述质量分数称取塑料树脂，添加1％～5％质量份弹性体和0.2％～0.6％质量份润滑剂，混合均匀，然后与步骤(1)制得的偶联软磁粉混合均匀，得预混料。
(3)混炼造粒：将预混料用双螺杆挤出机混炼造粒，得注射成型用软磁颗粒料，挤出机各段温度设为245℃、250℃、260℃、245℃。
(4)注塑成型：将步骤(3)中制得的软磁颗粒料用注塑机注射成型，得到软磁产品。
3.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征在于，所述的软磁性粉末为铁粉、铁硅铝、铁镍合金、坡莫合金或软磁铁氧体中的一种或几种，粒径为1～15μm。
4.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征在于，所述的塑料树脂为热塑性树脂，包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚丙烯(PP)等。
5.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂中的一种或几种混合。
6.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征 在于，所述的乙醇为无水乙醇。
7.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸类、油酰胺、或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种混合。
8.如权利要求1所述的注射成型用软磁颗粒料的制备方法，其特征在于，所述的弹性体为聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
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