CN114999807B - 用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂和柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柔性钕铁硼磁体防腐技术领域，尤其是涉及用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂和柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法。本发明的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由聚苯乙烯和溶剂组成；所述聚苯乙烯与所述溶剂的质量比为1：25～35。该用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，即含有聚苯乙烯的溶液，可在柔性钕铁硼磁体表面形成一个韧性保护层，该保护层具有优良的抗腐蚀、抗氧化性，防止稀土磁体表面在使用过程中产生锈蚀等现象，并且该保护层可随着柔性粘结钕铁硼磁体的变形而不开裂。
Description
技术领域
本发明涉及柔性钕铁硼磁体防腐技术领域，尤其是涉及用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂和柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法。
背景技术
柔性钕铁硼粘结磁体具有兼顾高的磁性能和良好的柔韧性，是一种新型的柔性粘结磁体，主要应用在一些高精尖的电子电器中。该材料的主要成分是由钕铁硼磁粉、粘结剂以及加工助剂组成。在加工和使用过程中，由于钕铁硼磁粉容易受到氧化、腐蚀从而导致磁体性能的下降，严重影响其应用范围。
为了保持钕铁硼磁体的抗氧化性、耐腐蚀性，现有的技术方案均是采用偶联剂对钕铁硼磁粉进行表面处理，然后再进行加工成型，但由于钕铁硼磁粉在加工过程中受到外力剪切、摩擦，容易受到损伤，出现磁粉颗粒断裂、偶联剂介质层脱落的现象，从而导致效果较差；加工成型后的磁体在使用过程中，出现表面生锈、磁体脆化开裂的问题。现有的技术也有使用UV光油对钕铁硼磁体表面涂覆的方案来改善钕铁硼磁粉的抗氧化、抗腐蚀性能的，但是无法完成钕铁硼磁体6个面涂覆的工艺操作，仅对磁体相对面积最大的两个面进行涂覆，且该工艺需要紫外光照射才能实现UV光油的固化，工艺复杂且具有放射性，不利于生产。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，其具有优异的防腐蚀、抗氧化和柔韧性能。
本发明的第二目的在于提供柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，可在柔性钕铁硼磁体表面形成一层保护层，从而避免了柔性钕铁硼磁体表面在使用过程中产生锈蚀等现象，且该保护层可随着柔性粘结钕铁硼磁体的变形而不开裂。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由聚苯乙烯和溶剂组成；所述聚苯乙烯与所述溶剂的质量比为1：25～35。
进一步地，所述聚苯乙烯与所述溶剂的质量比为1：27～32。
进一步地，所述溶剂包括丙酮和/或环己烷。
进一步地，所述丙酮和所述环己烷的质量比为1～3：1。
进一步地，所述聚苯乙烯包括发泡聚苯乙烯、普通型聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和间规聚苯乙烯中的一种或多种。
进一步地，所述聚苯乙烯包括发泡聚苯乙烯。
本发明还提供了柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括采用如上所述的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
进一步地，将柔性钕铁硼磁体完全浸泡在所述用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，取出后干燥。
进一步地，所述浸泡的时间为5～10s。
进一步地，所述干燥的时间为30～60s。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，具有优异的防腐蚀、抗氧化和柔韧性；将柔性钕铁硼磁体浸泡在该防腐剂中随即取出干燥后即可正常使用，步骤简单，柔性钕铁硼磁体的6个面均得到涂覆，干燥后在柔性钕铁硼磁体表面形成一个韧性保护层，该保护层具有优良的抗腐蚀、抗氧化性，防止稀土磁体表面在使用过程中产生锈蚀等现象，同时，该保护层可随着柔性粘结钕铁硼磁体的变形而不开裂，有效的拓宽了柔性钕铁硼稀土粘结磁体的应用范围和使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体和未进行任何处理的柔性钕铁硼磁体的耐腐蚀实验后的表面对比图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂和柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法进行具体说明。
在本发明的一些实施方式中提供了用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由聚苯乙烯和溶剂组成；聚苯乙烯与溶剂的质量比为1：25～35；典型但非限制性的，例如，聚苯乙烯与溶剂的质量比为1：25、1：26、1：27、1：28、1：29、1：30、1：31、1：32、1：33、1：34或者1：35等等。
柔性粘结钕铁硼磁体可自由弯曲不开裂；柔性粘结钕铁硼磁体由于大量填充了钕铁硼磁粉，在加工过程中钕铁硼磁粉受到外力剪切、摩擦等作用，磁粉表面的偶联剂介质层会部分发生脱落，导致成型后的磁体在使用过程中会发生腐蚀、氧化，降低磁体的性能。
本发明提供的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，可在柔性钕铁硼磁体表面形成一层保护膜，该保护膜具有优异的防腐蚀、抗氧化和柔韧性；可以随着柔性钕铁硼磁体进行变形而不会发生断裂，防止柔性钕铁硼磁体在使用过程中表面产生锈蚀等现象，有效的拓宽了柔性钕铁硼磁体的应用范围和使用寿命。
本发明提供的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，即含有聚苯乙烯的溶液，组分较少，成本低廉，制备简单，在不添加其他组分的情况下，即可达到优异的防腐、抗氧化性；更为重要的是，该防腐剂可有效附着于柔性钕铁硼磁体表面，形成韧性保护层。
在本发明的一些实施方式中，聚苯乙烯与溶剂的质量比为1：27～32；优选地，聚苯乙烯与溶剂的质量比为1：30。
本发明的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，聚苯乙烯所占比例增高，防腐剂的粘度会增大，导致涂层变厚，会降低干燥速度且容易发生粘连；聚苯乙烯所占比例降低，防腐剂的粘度降低，涂层变薄，磁体的抗氧化、腐蚀能力降低。
在本发明的一些实施方式中，溶剂包括丙酮和/或环己烷。
在本发明的一些实施方式中，丙酮和环己烷的质量比为1～3：1；典型但非限制性的，例如，丙酮和环己烷的质量比为1：1、1.5：1、2：1、2.5：1或者3：1等等；优选地，丙酮和环己烷的质量比为2：1。
本发明的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，聚苯乙烯可以溶解在丙酮和环己烷的混合溶液中，丙酮和环己烷的质量比过大或过小，均会降低聚苯乙烯的溶解速度。
在本发明的一些实施方式中，聚苯乙烯包括发泡聚苯乙烯、普通型聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和间规聚苯乙烯中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，聚苯乙烯包括发泡聚苯乙烯。
在本发明的一些具体的实施方式中，聚苯乙烯包括聚苯乙烯粉末。
在本发明的一些实施方式中还提供了一种柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括采用上述用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
在本发明的一些实施方式中，将柔性钕铁硼磁体完全浸泡在用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，取出后干燥。
在本发明的一些实施方式中，干燥后的柔性钕铁硼磁体表面形成一层保护层，保护层的厚度为0.02～0.04mm。
在本发明的一些实施方式中，浸泡的时间为5～10s。
在本发明的一些实施方式中，干燥的时间为30～60s；优选地，干燥包括风干。
本发明将制作成型的柔性钕铁硼磁体浸泡在该用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中即取出常温风干0.5～1min即可正常使用，工艺操作简单，防腐效果好。
实施例1
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡6s，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥40s，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度为0.04mm。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由质量比为1：20：10的发泡聚苯乙烯、丙酮和环乙烷组成；用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂的制备方法包括：将6000g丙酮和3000g环己烷混匀后，再加入300g发泡聚苯乙烯粉末，搅拌至完全溶解得到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
实施例2
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡6s，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥30s，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度与实施例1相同。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡10s，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥30s，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度为0.02mm。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由质量比为1：60：30发泡聚苯乙烯、丙酮和环乙烷组成；用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂的制备方法包括：将6000g丙酮和3000g环己烷混匀后，再加入100g发泡聚苯乙烯粉末，搅拌至完全溶解得到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
实施例4
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡8s，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥35s，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度为0.03mm。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由质量比为1：30：15发泡聚苯乙烯、丙酮和环乙烷组成；用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂的制备方法包括：将6000g丙酮和3000g环己烷混匀后，再加入200g发泡聚苯乙烯粉末，搅拌至完全溶解得到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
实施例5
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡5s，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥50s，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度为0.05mm。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由质量比为1：15：7.5发泡聚苯乙烯、丙酮和环乙烷组成；用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂的制备方法包括：将6000g丙酮和3000g环己烷混匀后，再加入400g发泡聚苯乙烯粉末，搅拌至完全溶解得到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
实施例6
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，包括：将柔性钕铁硼磁体浸泡到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中浸泡5s时间，直至柔性钕铁硼磁体表面全面浸润，然后取出在机械通风条件下翻动干燥60s，，得到表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体，保护层的厚度为0.07mm。
其中，用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，由质量比为1：12：6发泡聚苯乙烯、丙酮和环乙烷组成；用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂的制备方法包括：将6000g丙酮和3000g环己烷混匀后，再加入500g发泡聚苯乙烯粉末，搅拌至完全溶解得到用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
实施例7
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法与实施例1相同，不同之处仅在于，将发泡聚苯乙烯粉末替换为高抗冲聚苯乙烯粉末。
实施例8
本实施例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法与实施例1相同，不同之处仅在于，将发泡聚苯乙烯替换为间规聚苯乙烯粉末。
对比例1
本对比例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法与实施例1相同，不同之处仅在于，将发泡聚苯乙烯粉末替换为聚丙烯粉末。
对比例2
本对比例提供的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法与实施例1相同，不同之处仅在于，将发泡聚苯乙烯粉末替换为聚乙烯粉末。
试验例1
将实施例1、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体和未进行任何处理的柔性钕铁硼磁体在100℃烘箱中放置144h后，测试其重量增重率，并观察表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体之间是否有粘连；通过柔性钕铁硼磁体的氧化增重比例来对比进行不同浓度涂覆液的抗氧化能力。
表1
从表1可知，本发明用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，聚苯乙烯与溶剂的质量比在1：25～35范围内具有更好的工艺操作性方面和抗氧化能力。
试验例2
对实施例1、实施例7、实施例8、对比例1和对比例2中表面处理后的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体在100℃烘箱中放置144h后，测试其中重量变化率。
将实施例1、实施例7、实施例8、对比例1和对比例2中的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂倒入同规格片状模具中，待完全干燥后，对成型的薄膜进行延伸率和拉伸强度测试；其中，测试标准为GB/T528-92。
表2
| 延伸率(％) | 拉伸强度(MPa) | 重量变化率(％) | |
| 实施例1 | 35 | 0.86 | 0.008 |
| 实施例7 | 20 | 0.84 | 0.063 |
| 实施例8 | 25 | 0.75 | 0.055 |
| 对比例1 | 15 | 0.35 | 0.034 |
| 对比例2 | 23 | 0.46 | 0.049 |
从表2可以看出，本发明的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，其具有优异的防腐蚀、抗氧化和柔韧性能。
试验例3
对实施例1中的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体和未进行任何处理的柔性钕铁硼磁体进行耐腐蚀实验，实验条件为：在60℃环境温度条件下5wt％的氯化钠溶液中浸泡144h；其结果如图1所示；图1中a为实施例1中的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体耐腐蚀实验后的表面，图1中b为未进行任何处理的柔性钕铁硼磁体耐腐蚀实验后的表面。
从图1可以看出，采用本发明的表面防腐处理后的柔性钕铁硼磁体具有优良的抗腐蚀能力；而未经处理的柔性钕铁硼磁体表面有较为严重的锈斑出现，这在很大程度上影响了柔性钕铁硼磁体的正常使用。
将实施例1中的表面涂覆保护层的柔性钕铁硼磁体和未进行任何处理的柔性钕铁硼磁体进在100℃烘箱温度条件下放置144h后，进行磁性能测试，其结构如表3所示。
表3
| Br(T) | HCB(kOe) | HCJ(kOe) | (BH)max(MGOe) | |
| 实施例1 | 0.585 | 4.881 | 8.703 | 7.37 |
| 柔性钕铁硼磁体 | 0.564 | 4.795 | 8.654 | 7.02 |
从表3可以看出，采用本发明的方法对柔性钕铁硼磁体进行表面防腐处理，在抗氧化试验后仍具有良好的磁性能，而未进行表面防腐处理的柔性钕铁硼磁体性能明显下降。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂，其特征在于，由聚苯乙烯和溶剂组成；所述聚苯乙烯与所述溶剂的质量比为1：27～32；
所述溶剂包括丙酮和环己烷；
所述丙酮和所述环己烷的质量比为1～3：1；
所述聚苯乙烯为发泡聚苯乙烯。
2.一种柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，其特征在于，包括采用权利要求1所述的用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂。
3.根据权利要求2所述的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，其特征在于，将柔性钕铁硼磁体完全浸泡在所述用于柔性钕铁硼磁体的防腐剂中，取出后干燥。
4.根据权利要求3所述的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，其特征在于，所述浸泡的时间为5～10s。
5.根据权利要求3所述的柔性钕铁硼磁体表面防腐处理的方法，其特征在于，所述干燥的时间为30～60s。
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