CN112908602A - 一种高硬度、高韧性的橡胶磁体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶磁材料领域，公开了一种高硬度、高韧性的橡胶磁体及其制备方法。所述高硬度、高韧性的橡胶磁体，包括以下组份：铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、增塑剂、偶联剂和热稳定剂；所述氯化聚乙烯树脂选自氯含量为25％、30％或35％中的至少两种氯化聚乙烯树脂。本发明通过采用不同氯含量的CPE氯化聚乙烯树脂组合作为热塑性弹性体，实现橡胶磁体硬度与柔韧性的提升。

Description

一种高硬度、高韧性的橡胶磁体及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶磁材料领域，尤其涉及一种高硬度、高韧性的橡胶磁体及其制备方法。
背景技术
橡胶磁具有柔软性、弹性及可挠性特点，可加工成条状、片状、圆环及各种复杂形状。橡胶磁具有一致的磁性能和外形尺寸，易于满足电机生产中装配和充磁等组装要求，广泛应用于计算机、通讯、家电产品等电子行业。橡胶磁实际使用过程中，硬度值对其装配的影响很大，否则容易产生变形，导致间隙发生变化从而带来噪音甚至死机等严重问题。常规方法通过减少橡胶或增塑剂含量以提升橡胶磁硬度，但会导致磁条韧性变差，影响弯曲测试出现裂纹不合格。因此，需要综合考量橡胶磁硬度值与韧性，两者兼具才能满足使用需求。
在相关技术中，专利CN101677026A(公开号)通过引入一种增塑剂组合实现橡胶磁硬度提升，但是未提及对产品韧性的影响。而专利CN108399993A(公开号)通过调整配方实现门封磁条的高硬度和高韧性，但是未具体说明新旧配方的变化差异，且新配方较旧配方磁条延伸率出现明显下降，即韧性和可挠性变差。
因此，希望提出一种同时具有高硬度和高韧性，能够满足实际使用需求的橡胶磁体产品。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高硬度、高韧性的橡胶磁体及其制备方法，通过采用不同氯含量的CPE氯化聚乙烯树脂组合作为热塑性弹性体，实现橡胶磁体硬度与柔韧性的提升。
本发明提供一种高硬度、高韧性的橡胶磁体，包括以下组份：铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、增塑剂、偶联剂和热稳定剂；
所述氯化聚乙烯树脂选自氯含量为25％、30％或35％中的至少两种氯化聚乙烯树脂。
本发明发现，采用不同氯含量的氯化聚乙烯树脂(CPE)组合作为热塑性弹性体，可实现橡胶磁体硬度与柔韧性的显著提升，且具备良好的磁性能。
优选的，所述橡胶磁体包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002918683720000021
优选的，所述铁氧体磁粉选自Sr铁氧体、Ba铁氧体中的一种或两种。
优选的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、偏苯三酸三辛酯或改性硬脂酸盐中的至少一种。
优选的，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷类偶联剂中的至少一种。
优选的，所述热稳定剂选自2-乙基己酸钙、MgO或Mg(OH)2中的至少一种。
上述橡胶磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，得到混合料A；
(2)将所述混合料A进行密炼，得到混合料B；
(3)将所述混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体。
优选的，步骤(1)中搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min。
优选的，步骤(2)中密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃。
优选的，步骤(3)中成型的温度为60-90℃。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明通过采用不同氯含量的氯化聚乙烯树脂(CPE)进行组合后作为热塑性弹性体，制得一种高硬度、高韧性的橡胶磁体，实现了橡胶磁体硬度与柔韧性的提升，并具有良好的磁性能。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例仅为本发明的优选实施例，对本发明要求的保护范围不构成限制作用，任何未违背本发明的精神实质和原理下所做出的修改、替代、组合，均包含在本发明的保护范围内。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
本实施例提供一种高硬度、高韧性的橡胶磁体，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002918683720000031
其中铁氧体磁粉为Sr铁氧体，粒径D50为0.5-1.5μm；
氯化聚乙烯树脂(CPE)选自氯含量为25％和35％两种氯化聚乙烯树脂，两者的质量用量比为1：1；
增塑剂为改性硬脂酸盐；
偶联剂为钛酸酯偶联剂；
热稳定剂为MgO。
本实施例中高硬度、高韧性的橡胶磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min，得到混合料A；
(2)将混合料A进行密炼，密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃，得到混合料B；
(3)将混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体，成型的温度为60-90℃。
实施例2
本实施例提供一种高硬度、高韧性的橡胶磁体，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002918683720000032
Figure BDA0002918683720000041
其中铁氧体磁粉为Sr铁氧体，粒径D50为0.5-1.5μm；
氯化聚乙烯树脂(CPE)选自氯含量为25％和35％两种氯化聚乙烯树脂，两者的质量用量比为2：1；
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；
偶联剂为钛酸酯偶联剂；
热稳定剂为Mg(OH)2。
本实施例中高硬度、高韧性的橡胶磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min，得到混合料A；
(2)将混合料A进行密炼，密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃，得到混合料B；
(3)将混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体，成型的温度为60-90℃。
实施例3
本实施例提供一种高硬度、高韧性的橡胶磁体，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002918683720000042
其中铁氧体磁粉为Ba铁氧体，粒径D50为0.5-1.5μm；
氯化聚乙烯树脂(CPE)选自氯含量为25％、30％和35％三种氯化聚乙烯树脂，三者的质量用量比为1：1：1；
增塑剂为偏苯三酸三辛酯；
偶联剂为铝酸酯偶联剂；
热稳定剂为MgO。
本实施例中高硬度、高韧性的橡胶磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min，得到混合料A；
(2)将混合料A进行密炼，密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃，得到混合料B；
(3)将混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体，成型的温度为60-90℃
对比例1
本对比例提供一种橡胶磁体，与实施例1相比，本对比例的制备方法基本相同，区别之处在于热塑性弹性体的差异。本对比例中橡胶磁体包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002918683720000051
其中铁氧体磁粉为Sr铁氧体，粒径D50为0.5-1.5μm；
氯化聚乙烯树脂(CPE)选自氯含量为35％的氯化聚乙烯树脂；
增塑剂为改性硬脂酸盐；
偶联剂为钛酸酯偶联剂；
热稳定剂为MgO。
本对比例中橡胶磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min，得到混合料A；
(2)将混合料A进行密炼，密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃，得到混合料B；
(3)将混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体，成型的温度为60-90℃。
产品效果测试
将实施例1-3及对比例1中橡胶磁体制成橡胶磁条产品，对其进行性能测试，测试评价指标如下所示：
1.磁性能：运用B-H永磁测量仪测量橡胶磁条的最大磁能积(BH)max磁性能。
2.硬度值：运用邵氏硬度计测量橡胶磁条的硬度值。
3.拉伸力学性能：运用拉伸测试仪测量橡胶磁条的力学性能。
测试结果如表1所示：
表1橡胶磁体性能测试
Figure BDA0002918683720000061
由表1可知，相比于对比例1，实施例1-3通过采用不同氯含量的氯化聚乙烯树脂(CPE)组合作为热塑性弹性体，实现了橡胶磁条硬度与柔韧性的显著提升，且具备良好的磁性能。

Claims (10)

1.一种橡胶磁体，其特征在于，包括以下组份：铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、增塑剂、偶联剂和热稳定剂；
所述氯化聚乙烯树脂选自氯含量为25％、30％或35％中的至少两种氯化聚乙烯树脂。
2.根据权利要求1所述的橡胶磁体，其特征在于，所述橡胶磁体包括以下重量份的组分：
Figure FDA0002918683710000011
3.根据权利要求1或2所述的橡胶磁体，其特征在于，所述铁氧体磁粉选自Sr铁氧体、Ba铁氧体中的一种或两种。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶磁体，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、偏苯三酸三辛酯或改性硬脂酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶磁体，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷类偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的橡胶磁体，其特征在于，所述热稳定剂选自2-乙基己酸钙、MgO或Mg(OH)2中的至少一种。
7.权利要求1-6中任一项所述的橡胶磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铁氧体磁粉、氯化聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂和热稳定剂搅拌混合均匀，得到混合料A；
(2)将所述混合料A进行密炼，得到混合料B；
(3)将所述混合料B用压延成型法或挤出成型法制备成橡胶磁体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中搅拌的速度为50-60r/min，搅拌的时间为15-30min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中密炼的速度为20-30r/min，密炼的时间为0.5-1.5h，密炼的温度为100-140℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中成型的温度为60-90℃。
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