CN106189278A - 一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2‑磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼。本发明组分配制合理，方法简便、成本低廉，绿色环保，制作过程中不会产生剥离现象增强了材料的保质耐久性，大大加强了材料的紧密联接程度，制得的功能材料性能稳定、安全性好，具有较高的磁性优势，适用于大范围推广。

Description

一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法。

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，这类磁性塑料还处于探索阶段，离实用化还有一定的距离 ；复合型磁性塑料是指以塑料或橡胶为基材加工而制成的磁体，这类磁性塑料现已实现商品化，目前用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。

目前，大多数功能塑料如阻燃抗静电塑料、导电塑料、耐磨塑料、发光塑料等都是通过加入各种功能助剂达到目的，其功能层仅局限于表层，里层的功能助剂大多没有发挥

实际效用，从而造成助剂浪费，增加了成本，且助剂添加过多使得材料性能下降明显。同时，目前的功能材料的制备工艺存在缺陷，制备工艺相对繁琐等。

针对现有功能材料的上述不足，本发明将磁性塑料的优异特性引入功能材料领域，从而克服现有功能材料的缺点，改性功能材料的性能。

发明内容

为克服上述不足，本发明提供一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法。

本发明是采取以下技术方案来实现的：一种用于磁性塑料的功能材料，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2-磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼；所述的组成原料按照重量份为：磁粉20-30重量份、硅酸钠5-10重量份、磁性氧化铁10-20重量份、磁性氧化铝4-8重量份、纳米二氧化钛8-12重量份、聚多巴胺1-5重量份、聚膦腈2-6重量份、磁性四氧化三铁颗粒12-20重量份、2-磷酸乙胺4-8重量份、聚乙烯酰亚胺1-5重量份、石蜡8-12重量份、高级脂肪族醇7-13重量份、乙二胺四乙酸5-9重量份、玻璃纤维7-13重量份、热稳定剂6-12重量份、粘合剂6-12重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵1-5重量份、膨润土8-16重量份、纳米氧化铈1-5重量份、钴0.5-2.5重量份、锶0.2-0.8重量份、镓0.6-1.2重量份、铬0.3-0.7重量份、镁0.4-0.8重量份、钪0.5-0.9重量份、钒0.2-0.8重量份、锰0.4-0.8重量份、铷0.7-1.3重量份、锶0.3-0.7重量份、钼0.2-0.6重量份。

进一步地，所述的组成原料按照重量份为：磁粉24-26重量份、硅酸钠7-9重量份、磁性氧化铁12-18重量份、磁性氧化铝5-7重量份、纳米二氧化钛9-11重量份、聚多巴胺2-4重量份、聚膦腈3-5重量份、磁性四氧化三铁颗粒14-18重量份、2-磷酸乙胺5-7重量份、聚乙烯酰亚胺2-4重量份、石蜡9-11重量份、高级脂肪族醇9-11重量份、乙二胺四乙酸6-8重量份、玻璃纤维9-11重量份、热稳定剂8-10重量份、粘合剂8-10重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵2-4重量份、膨润土10-14重量份、纳米氧化铈2-4重量份、钴1-2重量份、锶0.4-0.6重量份、镓0.8-1重量份、铬0.4-0.6重量份、镁0.5-0.7重量份、钪0.6-0.8重量份、钒0.4-0.6重量份、锰0.5-0.7重量份、铷0.9-1.1重量份、锶0.4-0.6重量份、钼0.3-0.5重量份。

进一步地，所述的组成原料按照重量份为：磁粉25重量份、硅酸钠8重量份、磁性氧化铁15重量份、磁性氧化铝6重量份、纳米二氧化钛10重量份、聚多巴胺3重量份、聚膦腈4重量份、磁性四氧化三铁颗粒16重量份、2-磷酸乙胺6重量份、聚乙烯酰亚胺3重量份、石蜡10重量份、高级脂肪族醇10重量份、乙二胺四乙酸7重量份、玻璃纤维10重量份、热稳定剂9重量份、粘合剂9重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵3重量份、膨润土12重量份、纳米氧化铈3重量份、钴1.5重量份、锶0.5重量份、镓0.9重量份、铬0.5重量份、镁0.6重量份、钪0.7重量份、钒0.5重量份、锰0.6重量份、铷1重量份、锶0.5重量份、钼0.4重量份。

本发明还提供一种用于磁性塑料的功能材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛,作为组分A备用；

(2)将剩余除热稳定剂、粘合剂的其他组分置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；

(3)将组分A、组分B加入热稳定剂、粘合剂混合搅拌,搅拌速度500-600r/min，搅拌温度为45-55℃，搅拌时间60-80min，制得组分C备用；

(4)将组分C置于真空感应炉中于1800-1900℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片；

(5)将步骤（4）制得的铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉；

(6)将步骤（5）所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为 1-5微米，即得用于磁性塑料的功能材料。

综上所述本发明具有以下有益效果：本发明提供一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法，本发明将除热稳定剂、粘合剂之外的原料组分先粉碎、过筛，然后添加热稳定剂、粘合剂后进行再次粉碎、混合后置于真空感应炉中于1800-1900℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片，最后，将铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉、所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为 1-5微米，即得用于磁性塑料的功能材料，组分配制合理，方法简便、成本低廉，绿色环保，制作过程中不会产生剥离现象增强了材料的保质耐久性，大大加强了材料的紧密联接程度，制得的功能材料性能稳定、安全性好，具有较高的磁性优势，不仅大大的提高了磁性塑料产品的功能性和持久性，还在相当程度上降低了助剂的用量，节约了成本，对塑料基体的性能影响较小，使其较好的保持了原有的性能和强度，适用于大范围推广。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法

一种用于磁性塑料的功能材料，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2-磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼；所述的组成原料按照重量份为：磁粉20重量份、硅酸钠5重量份、磁性氧化铁10重量份、磁性氧化铝4重量份、纳米二氧化钛8重量份、聚多巴胺1重量份、聚膦腈2重量份、磁性四氧化三铁颗粒12重量份、2-磷酸乙胺4重量份、聚乙烯酰亚胺1重量份、石蜡8重量份、高级脂肪族醇7重量份、乙二胺四乙酸5重量份、玻璃纤维7重量份、热稳定剂6重量份、粘合剂6重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵1重量份、膨润土8重量份、纳米氧化铈1重量份、钴0.5重量份、锶0.2重量份、镓0.6重量份、铬0.3重量份、镁0.4重量份、钪0.5重量份、钒0.2重量份、锰0.4重量份、铷0.7重量份、锶0.3重量份、钼0.2重量份。

本发明还提供一种用于磁性塑料的功能材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺维置于粉碎机中粉碎，过100目筛,作为组分A备用；

(2)将剩余除热稳定剂、粘合剂的其他组分置于粉碎机中粉碎，过100目筛，制得组分B备用；

(3)将组分A、组分B加入热稳定剂、粘合剂混合搅拌,搅拌速度500r/min，搅拌温度为45℃，搅拌时间60min，制得组分C备用；

(4)将组分C置于真空感应炉中于1800℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片；

(5)将步骤（4）制得的铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉；

(6)将步骤（5）所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为5微米，即得用于磁性塑料的功能材料。

实施例2一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法

一种用于磁性塑料的功能材料，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2-磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼；所述的组成原料按照重量份为：磁粉25重量份、硅酸钠8重量份、磁性氧化铁15重量份、磁性氧化铝6重量份、纳米二氧化钛10重量份、聚多巴胺3重量份、聚膦腈4重量份、磁性四氧化三铁颗粒16重量份、2-磷酸乙胺6重量份、聚乙烯酰亚胺3重量份、石蜡10重量份、高级脂肪族醇10重量份、乙二胺四乙酸7重量份、玻璃纤维10重量份、热稳定剂9重量份、粘合剂9重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵3重量份、膨润土12重量份、纳米氧化铈3重量份、钴1.5重量份、锶0.5重量份、镓0.9重量份、铬0.5重量份、镁0.6重量份、钪0.7重量份、钒0.5重量份、锰0.6重量份、铷1重量份、锶0.5重量份、钼0.4重量份。

本发明还提供一种用于磁性塑料的功能材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺维置于粉碎机中粉碎，过120目筛,作为组分A备用；

(2)将剩余除热稳定剂、粘合剂的其他组分置于粉碎机中粉碎，过120目筛，制得组分B备用；

(3)将组分A、组分B加入热稳定剂、粘合剂混合搅拌,搅拌速度550r/min，搅拌温度为50℃，搅拌时间70min，制得组分C备用；

(4)将组分C置于真空感应炉中于1850℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片；

(5)将步骤（4）制得的铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉；

(6)将步骤（5）所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为3微米，即得用于磁性塑料的功能材料。

实施例3一种用于磁性塑料的功能材料及其制备方法

一种用于磁性塑料的功能材料，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2-磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼；所述的组成原料按照重量份为：磁粉30重量份、硅酸钠10重量份、磁性氧化铁20重量份、磁性氧化铝8重量份、纳米二氧化钛12重量份、聚多巴胺5重量份、聚膦腈6重量份、磁性四氧化三铁颗粒20重量份、2-磷酸乙胺8重量份、聚乙烯酰亚胺5重量份、石蜡12重量份、高级脂肪族醇13重量份、乙二胺四乙酸9重量份、玻璃纤维13重量份、热稳定剂12重量份、粘合剂12重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵5重量份、膨润土16重量份、纳米氧化铈5重量份、钴2.5重量份、锶0.8重量份、镓1.2重量份、铬0.7重量份、镁0.8重量份、钪0.9重量份、钒0.8重量份、锰0.8重量份、铷1.3重量份、锶0.7重量份、钼0.6重量份。

本发明还提供一种用于磁性塑料的功能材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺维置于粉碎机中粉碎，过200目筛,作为组分A备用；

(2)将剩余除热稳定剂、粘合剂的其他组分置于粉碎机中粉碎，过200目筛，制得组分B备用；

(3)将组分A、组分B加入热稳定剂、粘合剂混合搅拌,搅拌速度600r/min，搅拌温度为55℃，搅拌时间80min，制得组分C备用；

(4)将组分C置于真空感应炉中于1900℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片；

(5)将步骤（4）制得的铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉；

(6)将步骤（5）所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为 1微米，即得用于磁性塑料的功能材料。

以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种用于磁性塑料的功能材料，其特征在于，它包括的组成原料为：磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺、聚膦腈、磁性四氧化三铁颗粒、2-磷酸乙胺、聚乙烯酰亚胺、石蜡、高级脂肪族醇、乙二胺四乙酸、玻璃纤维、热稳定剂、粘合剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵、膨润土、纳米氧化铈、钴、锶、镓、铬、镁、钪、钒、锰、铷、锶、钼；所述的组成原料按照重量份为：磁粉20-30重量份、硅酸钠5-10重量份、磁性氧化铁10-20重量份、磁性氧化铝4-8重量份、纳米二氧化钛8-12重量份、聚多巴胺1-5重量份、聚膦腈2-6重量份、磁性四氧化三铁颗粒12-20重量份、2-磷酸乙胺4-8重量份、聚乙烯酰亚胺1-5重量份、石蜡8-12重量份、高级脂肪族醇7-13重量份、乙二胺四乙酸5-9重量份、玻璃纤维7-13重量份、热稳定剂6-12重量份、粘合剂6-12重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵1-5重量份、膨润土8-16重量份、纳米氧化铈1-5重量份、钴0.5-2.5重量份、锶0.2-0.8重量份、镓0.6-1.2重量份、铬0.3-0.7重量份、镁0.4-0.8重量份、钪0.5-0.9重量份、钒0.2-0.8重量份、锰0.4-0.8重量份、铷0.7-1.3重量份、锶0.3-0.7重量份、钼0.2-0.6重量份。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁性塑料的功能材料，其特征在于：所述的组成原料按照重量份为：磁粉24-26重量份、硅酸钠7-9重量份、磁性氧化铁12-18重量份、磁性氧化铝5-7重量份、纳米二氧化钛9-11重量份、聚多巴胺2-4重量份、聚膦腈3-5重量份、磁性四氧化三铁颗粒14-18重量份、2-磷酸乙胺5-7重量份、聚乙烯酰亚胺2-4重量份、石蜡9-11重量份、高级脂肪族醇9-11重量份、乙二胺四乙酸6-8重量份、玻璃纤维9-11重量份、热稳定剂8-10重量份、粘合剂8-10重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵2-4重量份、膨润土10-14重量份、纳米氧化铈2-4重量份、钴1-2重量份、锶0.4-0.6重量份、镓0.8-1重量份、铬0.4-0.6重量份、镁0.5-0.7重量份、钪0.6-0.8重量份、钒0.4-0.6重量份、锰0.5-0.7重量份、铷0.9-1.1重量份、锶0.4-0.6重量份、钼0.3-0.5重量份。

3.根据权利要求2所述的一种用于磁性塑料的功能材料，其特征在于：所述的组成原料按照重量份为：磁粉25重量份、硅酸钠8重量份、磁性氧化铁15重量份、磁性氧化铝6重量份、纳米二氧化钛10重量份、聚多巴胺3重量份、聚膦腈4重量份、磁性四氧化三铁颗粒16重量份、2-磷酸乙胺6重量份、聚乙烯酰亚胺3重量份、石蜡10重量份、高级脂肪族醇10重量份、乙二胺四乙酸7重量份、玻璃纤维10重量份、热稳定剂9重量份、粘合剂9重量份、聚二甲基二烯丙基氯化铵3重量份、膨润土12重量份、纳米氧化铈3重量份、钴1.5重量份、锶0.5重量份、镓0.9重量份、铬0.5重量份、镁0.6重量份、钪0.7重量份、钒0.5重量份、锰0.6重量份、铷1重量份、锶0.5重量份、钼0.4重量份。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于磁性塑料的功能材料的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：

(1)将磁粉、硅酸钠、磁性氧化铁、磁性氧化铝、纳米二氧化钛、聚多巴胺维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛,作为组分A备用；

(2)将剩余除热稳定剂、粘合剂的其他组分置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；

(3)将组分A、组分B加入热稳定剂、粘合剂混合搅拌,搅拌速度500-600r/min，搅拌温度为45-55℃，搅拌时间60-80min，制得组分C备用；

(4)将组分C置于真空感应炉中于1800-1900℃下熔炼，静置，浇铸形成铸片；

(5)将步骤（4）制得的铸片放入氢碎炉中进行氢碎，制得粗粉；

(6)将步骤（5）所得粗粉气流研磨成流动粉末，粒度为 1-5微米，即得用于磁性塑料的功能材料。