CN110655784A - 一种磁性塑料组合物及其制备方法 - Google Patents
一种磁性塑料组合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110655784A CN110655784A CN201910919133.1A CN201910919133A CN110655784A CN 110655784 A CN110655784 A CN 110655784A CN 201910919133 A CN201910919133 A CN 201910919133A CN 110655784 A CN110655784 A CN 110655784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic powder
- magnetic
- plastic composition
- coupling agent
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0856—Iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/01—Magnetic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种磁性塑料组合物及其制备方法,采用稀土类磁粉、纳米晶复合交换藕合永磁材料与热塑性塑料复合制成磁性复合材料。该复合材料与磁铁相比,具有易于加工成型而且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。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性塑料组合物及其制备方法。
背景技术
工业上常用的磁性材料有铝镍钴合金磁铁、铁氧体磁铁以及稀土磁铁等,虽然这些磁铁的磁性能好,但是存在材质硬而脆、加工性能差的缺点,无法制成形状复杂、尺寸精细的制品,在实际应用方面受限较多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供了一种磁性塑料组合物及其制备方法,解决了上述背景技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是:提供了一种磁性塑料组合物,按质量份由如下组分组成:
在本发明一较佳实施例中,所述磁粉为稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉的混合物,二者的质量比为15~30:40~60。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是:一种磁性塑料组合物的制备方法,包括如下步骤:
1)通过偶联剂对磁粉进行表面偶联处理后干燥处理;
2)将步骤1)处理后的磁粉与增塑剂混合,300~500转/min的转速下搅拌3~5分钟;
3)加入热塑性树脂在300~500转/min的转速下搅拌3~5分钟;
4)取出置于双螺杆挤出机中,于200~320℃下熔融挤出即得磁性塑料组合物粒子。
在本发明一较佳实施例中,所述双螺杆挤出机各段的控制温度为:喂料段200~250℃、塑化剪切段210~300℃、机头220~320℃、螺杆转速200~300r/min。
其中,
所述热塑性树脂、磁粉、偶联剂、增塑剂的质量比为10~40:60~90:0.5~2:0.5~6份;所述磁粉的平均粒径为1~2um,包括质量比为0~30:0~40的稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉,且二者不同时为0。各组分配比、磁粉特殊的粒径要求加之特定温程的加工工艺,使其在拥有良好加工特性的同时,保留优异的磁性能。
所述稀土磁粉的组分为SmCo5、SmPrCo5、Sm2Co17、Sm2Cu17、Sm2Fe17、Sm2Zr17、Nd2Fe14B、Nd2Co14B、Dy2Fe14B、Tb2Fe14B、Zr2Fe14B、Nh2Fe14B、V2Fe14B、Sm2Fe17Nx中的至少一种,其中x的取值范围为0~3;所述纳米晶复合交换藕合永磁粉的组分为Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、Sm2Co17/α-Fe中的至少一种,采用溶体快淬法、机械合金化法、HDDR法或磁控溅射法等,通过纳米尺度下两相晶粒间的铁磁交换耦合作用得到的纳米双相永磁材料。
在本发明一较佳实施例中,所述热塑性树脂为PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T、PA1010、PA46、PS、PPS、PVC、PE、PP、PBT、PMMA、EVA、LCP中的至少一种。
在本发明一较佳实施例中,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。
在本发明一较佳实施例中,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
采用稀土类磁粉、纳米晶复合交换藕合永磁材料与热塑性塑料复合制成磁性复合材料与磁铁相比,具有易于加工成型而且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,同时保留优异的磁性能,实现电磁设备的小型化、轻量化、精密化和高性能化。
具体实施方式
实施例1
本实施例的磁性塑料组合物,按质量百分数由如下组分组成:
PA6:16%
磁粉:SmCo5 20%;Sm2Co17 20%;Nd2Fe14B/FeB+α-Fe 40%
偶联剂:硅烷偶联剂0.5%、钛酸酯偶联剂0.5%;
增塑剂:邻苯二甲酸二辛酯3%
本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤:
(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。
(2)将表面处理过的SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中,在300转/min的转速下搅拌3分钟
(3)加入PA6在500转/min的转速下搅拌5分钟。
(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒,双螺杆挤出机各段的控制温度为:喂料段:240℃、塑化剪切段280℃、机头310℃、螺杆转速200r/min。
将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试,其性能如下:
最大磁能面积/(kT·A/m):68
剩余磁通密度/T:0.65
矫顽力(kA/m):840
实施例2
本实施例的磁性塑料组合物,按质量百分数由如下组分组成:
PA66:6%;PP:10%
磁粉:SmPrCo5 30%;Sm2Co(Cu、Fe、Zr)17 30%;Nd2Fe(Co、Dy、Tb、Zr、Nh、V)14B20%
偶联剂:硅烷偶联剂1.5%;
增塑剂:邻苯二甲酸二辛酯2.5%
本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤:
(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。
(2)将表面处理过的SmPrCo5;Sm2Co(Cu、Fe、Zr)17;Nd2Fe(Co、Dy、Tb、Zr、Nh、V)14B、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中,在300转/min的转速下搅拌3分钟
(3)加入PA66和PP在500转/min的转速下搅拌5分钟。
(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒,双螺杆挤出机各段的控制温度为:喂料段:220℃、塑化剪切段260℃、机头280℃、螺杆转速200r/min。
将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试,其性能如下:
最大磁能面积/(kT·A/m):76
剩余磁通密度/T:0.7
矫顽力(kA/m):720
实施例3
本实施例的磁性塑料组合物,按质量百分数由如下组分组成:
PBT:10%
磁粉:Nd2Fe14B/FeB+α-Fe 50%;Sm2Fe17N3/α-Fe 36%
偶联剂:硅烷偶联剂1.5%、钛酸酯偶联剂0.5%;
增塑剂:邻苯二甲酸二辛酯2%
本实施例磁性塑料组合物的制备方法包括如下步骤:
(1)对磁粉先进行表面偶联处理后干燥处理。
(2)将表面处理过的Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按比例加入搅拌机中,在300转/min的转速下搅拌3分钟
(3)加入PBT在500转/min的转速下搅拌5分钟。
(4)将上述混合物采用专用双螺杆挤出机混合造粒,双螺杆挤出机各段的控制温度为:喂料段:220℃、塑化剪切段240℃、机头260℃、螺杆转速200r/min。
将本实施例磁性塑料组合物粒子采用注射加工成样条进行测试,其性能如下:
最大磁能面积/(kT·A/m):96
剩余磁通密度/T:1.2
矫顽力(kA/m):1200
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种磁性塑料组合物,其特征在于,按质量份由如下组分组成:
其中,所述磁粉的平均粒径为1~2um,为稀土磁粉和/或纳米晶复合交换藕合永磁粉;所述稀土磁粉的组分为SmCo5、SmPrCo5、Sm2Co17、Sm2Cu17、Sm2Fe17、Sm2Zr17、Nd2Fe14B、Nd2Co14B、Dy2Fe14B、Tb2Fe14B、Zr2Fe14B、Nh2Fe14B、V2Fe14B、Sm2Fe17Nx中的至少一种,其中x的取值范围为0~3;所述纳米晶复合交换藕合永磁粉的组分为Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、Sm2Co17/α-Fe中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物,其特征在于:所述磁粉为稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉的混合物,二者的质量比为15~30:40~60。
3.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物,其特征在于:所述热塑性树脂为PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T、PA1010、PA46、PS、PPS、PVC、PE、PP、PBT、PMMA、EVA、LCP中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物,其特征在于:所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种磁性塑料组合物,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
6.一种磁性塑料组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)通过偶联剂对磁粉进行表面偶联处理后干燥处理;
2)将步骤1)处理后的磁粉与增塑剂混合,300~500转/min的转速下搅拌3~5分钟;
3)加入热塑性树脂在300~500转/min的转速下搅拌3~5分钟;
4)取出置于双螺杆挤出机中,于200~320℃下熔融挤出即得磁性塑料组合物粒子;
其中,
所述热塑性树脂、磁粉、偶联剂、增塑剂的质量比为10~40:60~90:0.5~2:0.5~6份;
所述磁粉的平均粒径为1~2um,包括质量比为0~30:0~40的稀土磁粉和纳米晶复合交换藕合永磁粉,且二者不同时为0;所述稀土磁粉的组分为SmCo5、SmPrCo5、Sm2Co17、Sm2Cu17、Sm2Zr17、Nd2Fe14B、Nd2Co14B、Dy2Fe14B、Tb2Fe14B、Zr2Fe14B、Nh2Fe14B、V2Fe14B、Sm2Fe17Nx中的至少一种,其中x的取值范围为0~3;所述纳米晶复合交换藕合永磁粉的组分为Nd2Fe14B/FeB+α-Fe、Sm2Fe17N3/α-Fe、Sm2Co17/α-Fe中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种磁性塑料组合物的制备方法,其特征在于:所述热塑性树脂为PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T、PA1010、PA46、PS、PPS、PVC、PE、PP、PBT、PMMA、EVA、LCP中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种磁性塑料组合物的制备方法,其特征在于:所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的一种磁性塑料组合物的制备方法,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
10.根据权利要求6所述的一种磁性塑料组合物的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机各段的控制温度为:喂料段200~250℃、塑化剪切段210~300℃、机头220~320℃、螺杆转速200~300r/min。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910919133.1A CN110655784A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 一种磁性塑料组合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910919133.1A CN110655784A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 一种磁性塑料组合物及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110655784A true CN110655784A (zh) | 2020-01-07 |
Family
ID=69039332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910919133.1A Pending CN110655784A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 一种磁性塑料组合物及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110655784A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5888417A (en) * | 1995-10-18 | 1999-03-30 | Seiko Epson Corporation | Rare earth bonded magnet and composition therefor |
CN101499347A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-08-05 | 北京倍力隆磁材料技术有限公司 | 一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法 |
CN102000816A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-04-06 | 华南理工大学 | 一种交换耦合双相纳米复合永磁颗粒及其制备方法 |
CN105949756A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种abs/pa6磁性复合材料及其制备方法 |
CN106317862A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-01-11 | 杭州千石科技有限公司 | 一种高性能聚酰胺/铁氧体磁性复合材料及其制备方法 |
CN106317875A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-01-11 | 杭州千石科技有限公司 | 一种高性能聚苯硫醚/钐铁氮磁性复合材料及其制备方法 |
CN106349686A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 车声雷 | 一种高性能聚酰胺/钐铁氮磁性复合材料及其制备方法 |
CN107603220A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-19 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种pps‑稀土永磁注塑用颗粒母料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-09-26 CN CN201910919133.1A patent/CN110655784A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5888417A (en) * | 1995-10-18 | 1999-03-30 | Seiko Epson Corporation | Rare earth bonded magnet and composition therefor |
CN101499347A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-08-05 | 北京倍力隆磁材料技术有限公司 | 一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法 |
CN102000816A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-04-06 | 华南理工大学 | 一种交换耦合双相纳米复合永磁颗粒及其制备方法 |
CN106317862A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-01-11 | 杭州千石科技有限公司 | 一种高性能聚酰胺/铁氧体磁性复合材料及其制备方法 |
CN106317875A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-01-11 | 杭州千石科技有限公司 | 一种高性能聚苯硫醚/钐铁氮磁性复合材料及其制备方法 |
CN106349686A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 车声雷 | 一种高性能聚酰胺/钐铁氮磁性复合材料及其制备方法 |
CN105949756A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种abs/pa6磁性复合材料及其制备方法 |
CN107603220A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-19 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种pps‑稀土永磁注塑用颗粒母料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李建军: "《塑料配方设计》", 31 May 2019, 中国轻工业出版社 * |
郑强等: "《聚合物基永磁复合材料研究进展》", 《功能材料》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10766181B2 (en) | Magnetic feed material and its use in producing bonded permanent magnets by additive manufacturing | |
CN106349686B (zh) | 一种高性能聚酰胺/钐铁氮磁性复合材料及其制备方法 | |
CN106384641A (zh) | 一种聚合物/铈‑钕铁硼磁性复合材料及其制备方法 | |
CN106317862A (zh) | 一种高性能聚酰胺/铁氧体磁性复合材料及其制备方法 | |
Bollero et al. | Recent advances in hard ferrite magnets | |
CN102554240A (zh) | 粘结钕铁硼永磁体颗粒料制备方法 | |
JP6780693B2 (ja) | ボンド磁石およびボンド磁石用コンパウンドの製造方法 | |
CN108546408A (zh) | 一种高力学性能锶铁氧体注射成型颗粒料及其制备方法 | |
CN106317874B (zh) | 一种高性能聚苯硫醚/铁氧体磁性复合材料及其制备方法 | |
CN110655784A (zh) | 一种磁性塑料组合物及其制备方法 | |
CN114806157B (zh) | 一种钕铁硼磁性复合材料及其制备方法 | |
JPS6286803A (ja) | 複合磁石の製造方法 | |
JPS62282418A (ja) | 複合磁石の製造方法 | |
JP2016066675A (ja) | 希土類等方性ボンド磁石 | |
CN103489558B (zh) | 注塑粒料用组合物、注塑粒料及制备方法 | |
JP2020053515A (ja) | 多極ボンド磁石複合体の製造方法 | |
CN105161241A (zh) | 一种高性能复合粘结稀土永磁材料 | |
JP2002343623A (ja) | 可撓性シート状磁石成形体及びその製造方法 | |
CN111073100A (zh) | 一种磁性塑料及其制备方法 | |
JP2010123706A (ja) | 希土類ボンド磁石の製造方法 | |
CN115841899A (zh) | 一种软磁永磁复合粘结磁体材料及其制备方法 | |
Arigbabowo et al. | High-performance Thermoplastic-based Magnetic Composites. | |
JPH02251111A (ja) | 樹脂結合型希土類磁石の製造方法 | |
TW202341192A (zh) | 黏結磁鐵用樹脂組合物及使用該黏結磁鐵用樹脂組合物的成型體 | |
JP2022152228A (ja) | 樹脂成形体、物品、樹脂成形体の製造方法および樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200107 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |