CN112768221B - 一种注塑磁回料的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及注塑磁材料技术领域，尤其涉及一种注塑磁回料的回收利用方法，将待回收注塑磁回料破碎处理得粉料，将粉料与磁粉、抗氧化剂、增强剂共混得共混物，将共混物挤出造粒，注塑成型，即得回收注塑磁产品。本发明的回收利用方法成本低，资源利用率高，操作简单，对设备无特殊要求，易于产业化；采用该方法制得的产品性能稳定，具有较高的磁能积、优异的拉伸和弯曲性能，可达到正常注塑使用要求。

Description

一种注塑磁回料的回收利用方法
技术领域
本发明涉及注塑磁材料技术领域，尤其涉及一种注塑磁回料的回收利用方法。
背景技术
注塑磁是一种新型功能性高分子复合材料，是现代科学技术领域的重要基础材料，与烧结磁性材料相比注塑磁具有密度小、耐冲击强度大、其磁性可用磁粉含量来控制，化学稳定性好，且使用进不会发生碎裂的优点；可选择尼龙、PPS(聚苯硫醚)、弹性塑料等各种树脂作为基材，与铁氧体磁粉、钕铁硼磁粉混合，采用塑料通用的注塑成形技术进行加工，在制备薄壁、形状复杂、辐向取向、高精度磁体、实现一体化组合成形等方面具有独特的优势，同时它还具有材料利用率高、生产效率高等特点；对电子元器件小型化、轻量化、复合化、高效化、节能化起着关键的作用。
注塑磁在注塑过程中，根据产品大小及注塑模具的不同设计，在注塑过程中，材料会流经模具流道、浇口等处，从而会产生不同数量的注塑磁料头，这些注塑使用过的料头、废料同注塑磁全新料对比，经过了一次或多次高温注塑使用，其材料强度及韧性均会出现明显减弱，其强度和性能很大程度上达不到产品的使用要求，只能将这些料头降级或者丢弃处理，这极大的造成了成本浪费，限制了注塑磁产品的利润空间。这些料头若不能有效的回收利用将极大的制约注塑磁的生产成本。
粘结磁体废料同烧结磁体废料相比，粘结磁体废料中含有一定比例的粘结剂，这些粘结剂可以是PA6、PA12，也可以是PPS，因此不能完全采用烧结磁体废料的回收利用方法进行废料的处理。但是注塑磁废料若不回收利用一方面会对生产成本造成极大的浪费，同时丢弃的废料会对环境造成污染。
中国专利文献上公开了“一种烧结钕铁硼混废料的回收再利用方法”，其申请公布号为CN 109003798A，该发明将钕铁硼混废料放入振磨机中，分别加入Al2O3、酚类物质与葡萄糖酸钙，振磨处理；然后经磁选、烧结与回火、破碎混合、成型。
中国专利文献上公开了“一种钕铁硼磁体的废料再利用制备工艺”，其申请公布号为CN107470640A，该发明先对钕铁硼磁体废料进行抛光，制成料块，破碎成小块，氢破碎，中破碎，混合粗粉，制备钕铁硼磁体，实现了对钕铁硼废料的回收再利用，可降低损失，节约成本。
但是，上述现有技术都是对烧结类的磁体废料进行回收处理，不能有效的对注塑磁残余料头进行回收利用处理。
目前，普遍对注塑磁残余料头的处理方式主要有两种，一种是将料头破碎后，降级重复使用；另一种是将料头破碎后，通过同全新料按一定配比均匀混合后在重复使用。上述两种方法使用的料同正常料对比，存在强度差、均匀性弱等缺点，容易在是注塑后的产品强度减弱，出现开裂、性能不均等问题。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种资源利用率高的注塑磁回料的回收利用方法，采用该方法制得的产品性能稳定，具有较高的磁能积、优异的拉伸和弯曲性能，可达到正常注塑使用要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种注塑磁回料的回收利用方法，将待回收注塑磁回料破碎处理得粉料，将粉料与磁粉、抗氧化剂、增强剂共混得共混物，将共混物挤出造粒，注塑成型，即得回收注塑磁产品。
本发明回收利用方法主要用于注塑磁料头的回收利用，通过将破碎后的料头同一些添加剂共混后，经过双螺杆挤出机重新造粒生产制备出的回收注塑磁产品性能稳定，具有较高的磁能积、优异的拉伸和弯曲性能，可达到正常注塑使用要求。为确保回收注塑磁产品的性能稳定，待回收注塑磁回料需要同一牌号性能的磁粉。
作为优选，所述待回收注塑磁回料具有磁性，破碎之前先进行退磁处理。
作为优选，所述粉料的粒径为30～150μm，确保所得回收注塑磁产品性能稳定。
作为优选，所述磁粉选自Sr铁氧体磁粉，Ba铁氧体磁粉和同性NdFeB磁粉中的一种或几种。
作为优选，所述增强剂为增韧剂和扩链剂的混合物。
作为优选，所述增韧剂为橡胶弹性体，酰胺类树脂和液晶聚合物中的一种或多种；更优选为EEA增韧剂。
作为优选，所述扩链剂为酰胺类扩链剂，更优选为布吕格曼M1251。
作为优选，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂(例如二丁基羟基甲苯(BHT))或金属离子螯合剂(例如柠檬酸铵)。
作为优选，所述共混物包括以下重量份的组分：粉料90～95份，磁粉5～8份，抗氧化剂0.05～1份和增强剂2～5份。
作为优选，共混温度为60～80℃；共混时间30～60min；
作为优选，挤出造粒的温度为220～240℃；
作为优选，注塑温度为260～280℃，注塑时间5～10s，注塑压力80～130MPa
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的回收利用方法成本低，资源利用率高，操作简单，对设备无特殊要求，易于产业化；
(2)采用该方法制得的产品性能稳定，具有较高的磁能积、优异的拉伸和弯曲性能，可达到正常注塑使用要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
(1)收集日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料TP-S67K注塑回料，通过粉碎机将料棒破碎得粉料，平均破碎粒径控制在110μm；
(2)将粉料按照下列比例同其他物质使用混粉缸均匀混合得共混物：粉料90kg，Sr铁氧体磁粉5kg，LCP液晶聚合物1.5kg，布吕格曼M1251 3kg，金属离子螯合剂0.5kg，共混温度为60℃；共混时间60min；
(3)将共混物加入双螺杆挤出机于220℃温度条件下造粒，得颗粒料；
(4)将颗粒料注塑成型，即得回收注塑磁产品；注塑成型的温度为260℃，时间为10s，压力80MPa。
实施例2
(1)收集日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料TP-S67K注塑回料，通过粉碎机将料棒破碎得粉料，平均破碎粒径控制在150μm；
(2)将粉料按照下列比例同其他物质使用混粉缸均匀混合得共混物：粉料95kg，Ba铁氧体磁粉6kg，LCP液晶聚合物2kg，布吕格曼M1251 3kg，二丁基羟基甲苯(BHT)1kg；共混温度为80℃；共混时间30min；
(3)将共混物加入双螺杆挤出机于230℃温度条件下造粒，得颗粒料；
(4)将颗粒料注塑成型，即得回收注塑磁产品；注塑成型的温度为270℃，时间为8s，压力为130MPa。
实施例3
(1)收集日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料TP-S67K注塑回料，通过粉碎机将料棒破碎得粉料，平均破碎粒径控制在30μm；
(2)将粉料按照下列比例同其他物质使用混粉缸均匀混合得共混物：粉料93kg，Sr铁氧体磁粉5kg，Ba铁氧体磁粉2kg，同性NdFeB磁粉1kg，EEA增韧剂2kg，布吕格曼M12513kg，柠檬酸铵0.05kg；共混温度为70℃；共混时间50min；
(3)将共混物加入双螺杆挤出机于240℃温度条件下造粒，得颗粒料；
(4)将颗粒料注塑成型，即得回收注塑磁产品；注塑成型的温度为280℃，时间为5s，压力为100MPa。
对比例1
使用日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料全新料，使用熔体流动速率测定仪在10Kg，270℃下测定该材料的流动性。同时根据ISO 527标准注塑成尺寸为150*10*4的标准样条，以及根据ISO178标准注塑成80*10*4样条，然后使用英斯特朗6633万能试验机测定样条的拉伸及弯曲强度。
对比例2
收集日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料TP-S67K一次注塑回料，通过粉碎机将料棒破碎，使用破碎后粒料使用熔体流动速率测定仪在10Kg，270℃下测定该破碎料的流动性。同时根据ISO527标准注塑成尺寸为150*10*4的标准样条，以及根据ISO 178标准注塑成80*10*4样条，然后使用英斯特朗6633万能试验机测定样条的拉伸及弯曲强度。
对比例3
收集日本户田铁氧体-尼龙6颗粒料TP-S67K二次注塑回料，通过粉碎机将料棒破碎，使用破碎后粒料使用熔体流动速率测定仪在10Kg，270℃下测定该破碎料的流动性。同时根据ISO527标准注塑成尺寸为150*10*4的标准样条，以及根据ISO 178标准注塑成80*10*4样条，然后使用英斯特朗6633万能试验机测定样条的拉伸及弯曲强度。
分别将实施例1-3步骤(3)得到的颗粒料使用熔体流动速率测定仪在10Kg，270℃下测定该材料的流动性。同时根据ISO 527标准注塑成尺寸为150*10*4的标准样条，以及根据ISO 178标准注塑成80*10*4样条，然后使用英斯特朗6633万能试验机测定样条的拉伸及弯曲强度。
实施例1-3及对比例1-3的测试结果如表1所示：
表1.测试结果
Figure BDA0002869030900000051
由表1可以看出，采用本发明的方法制得的产品性能稳定，具有较高的磁能积、优异的拉伸和弯曲性能，可达到正常注塑使用要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种注塑磁回料的回收利用方法，其特征在于，将待回收注塑磁回料破碎处理得粉料，将粉料与磁粉、抗氧化剂、增强剂共混得共混物，将共混物挤出造粒，注塑成型，即得回收注塑磁产品；
所述粉料的粒径为30~150μm；
所述共混物包括以下重量份的组分：粉料90~95份，磁粉5~8份，抗氧化剂0.05~1份和增强剂2~5份；
所述磁粉选自Sr铁氧体磁粉，Ba铁氧体磁粉和同性NdFeB磁粉中的一种或几种；
所述增强剂为增韧剂和扩链剂的混合物，增韧剂为橡胶弹性体，酰胺类树脂和液晶聚合物中的一种或多种，扩链剂为酰胺类扩链剂。
2.根据权利要求1所述的一种注塑磁回料的回收利用方法，其特征在于，所述待回收注塑磁回料具有磁性，破碎之前先进行退磁处理。
3.根据权利要求1所述的一种注塑磁回料的回收利用方法，其特征在于，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂或金属离子螯合剂。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种注塑磁回料的回收利用方法，其特征在于，
共混温度为60~80℃；共混时间30~60min；
挤出造粒的温度为220~240℃；
注塑温度为260~280℃，注塑时间5~10s，注塑压力80~130MPa。
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