CN1937113A - 耐高温柔性橡胶粘结磁体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐高温柔性粘结磁体及其制备方法,该磁体包含质量百分比为80~96%的磁粉、3~18%的粘结剂和剩余量的配合剂;其中粘结剂选自氟橡胶或硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶;该方法包括将粘结剂和配合剂混合进行塑炼和混炼,加入用偶联剂进行表面处理过的磁粉压延成型和精整的过程,其中在精整后包括硫化的步骤;本发明的磁体在耐高温的基础上仍然可以保持良好的柔性和较好的磁性。
Description
技术领域
本发明属于粘结永磁材料领域,涉及柔性粘结磁性材料,具体为耐高温柔性粘结磁性材料及其制造方法,尤其适用于以铁氧体粉末(BaO·6Fe2O3或SrO·6Fe2O3)作为磁粉来制备压延成型的耐高温柔性粘结磁体,同时也适用于NdFeB、NdFeN、SmCo等磁粉,同样能达到良好效果。
背景技术
柔性橡胶磁体是永磁材料中的一个重要组成部分,它是由永磁体粉末与可挠性好的橡胶相混合,按用户需求直接挤出或压延成型为各种形状的永磁部件。橡胶磁体的应用范畴在(BH)m<25(MGOe),使用温度t<120℃。目前柔性橡胶磁体一般选用NBR、CPE作为粘结剂,与刚性永磁材料相比,柔性橡胶磁体的突出优点是:常温下尺寸精度高,不变形,无需二次加工;形态自由度大,可制备出各种形状的产品,如长条状、片状、条状等;便于大批量自动化生产;可与块状永磁材料做成复合永磁体等。
但是柔性橡胶磁体同样还存在自身的缺点:磁性能低,使用温度不能太高,目前市场上的粘结磁体所使用的温度都在120℃以下,否则就会分解而使得磁体的磁性能和物理机械性能下降,一般来说,温度上升为80℃,磁体即产生脆性,当温度上升为100℃,磁体几乎没有了柔性的特征继而产生刚性。而在一些具体应用方面又急需高温橡胶磁体来弥补现行橡胶粘结磁体的不足,如各向异性压延橡胶磁体主要应用于电机磁条,对于其质量不仅仅是磁性能的要求,还对产品的尺寸精度和一致性有较高的要求,高温下产生形变显然是较大的缺陷。优质的电机磁性合成材料对磁条尺寸精度要求更高,甚至是希望电机在高速运转至高温下依然能够保持尺寸精度不要有大的变化,以免出现卡壳从而使电机不能正常工作的情况。而橡胶磁体属于一般热胀冷缩物质,普通柔性橡胶磁体在超过80℃时变形量都比较大,无法满足使用要求,目前应对高温变形的手段往往是在温度上升至80℃以上时,机器就会被强制停止运转以降温。
本发明的目的在于开发新型的耐高温柔性橡胶永磁体及其制备工艺,使得柔性橡胶磁体在高工作温度下仍能保持其物理机械性能和磁性能基本不变(或在允许的范围之内)。以此来提高橡胶磁体的使用温度,同时也能较容易的使柔性橡胶磁体制成各种不同复杂形状以便适用于不同使用对象,扩大柔性橡胶磁体的适用范围以弥补烧结磁体的不足之处。
发明内容
面对目前橡胶磁体的使用温度的局限与用户需要耐高温的橡胶磁体的矛盾,本发明人经过大量的科研试验,成功地将氟橡胶(FPM)引入橡胶磁体并首创性的将硅橡胶/丁腈橡胶(SR/NBR)并用橡胶引入橡胶磁体,由此发明出耐高温的柔性橡胶磁体及其制备工艺,可以在常温至150℃甚至更大的温度范围内正常使用,远远超过了目前柔性橡胶磁体的使用温度。
本发明的目的在于提供一种耐高温粘结磁体及其制备工艺。
本发明提供了一种耐高温柔性橡胶粘结磁体,其中包含质量百分比80~96%的磁粉、3~18%的粘结剂和剩余量的配合剂;其中粘结剂选自氟橡胶或硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶,配合剂包括质量百分比不超过1%的硫化剂,此外还包括补强剂、增塑剂、硫化助剂、润滑剂中至少一种。
上述组成的大多的磁体在耐高温的基础上仍然保持良好的柔性和较好的磁性,填补了目前粘结永磁材料领域中压延成型的柔性粘结磁体在较大范围内不受温度所限的技术空白。
本发明的粘结体系为FPM或者SR/NBR并用橡胶,其中SR/NBR并用橡胶的质量比为20∶80-50∶50,发明人发现,尤其当20∶80<mSR∶mNBR<50∶50时,并用橡胶磁体的柔软性好;磁粉为铁氧体磁粉、钐钴(SmCo)磁粉中的一种或两种混合物;其中配合剂中包括质量百分比不超过1%的硫化剂,优选硫化剂的量为0.05~1%,更优选0.1~0.5%,配合剂总量在粘结磁体的总质量中占1~17%。
本发明提供的耐高温柔性橡胶粘结磁体,可由常规的制备粘结磁体工艺制得,其特征在于,在压延成型后还包括硫化处理的工艺。
上述的硫化处理其特征在于,压延成型后,于140~160℃并加压(压力一般为20~60吨)进行一段硫化,然后保温至少10分钟,再冷却至少12小时,然后加热至200~250℃并保温以进行二段硫化。
从柔性的性能指标考虑,上述制备方法优选经过二段硫化的工艺,其中在压延成型后一段硫化,其为常规的塑炼之后加入硫化剂在140~160℃并加压(20~60吨)进行的硫化步骤,保温至少10分钟;冷却至少12小时后再进行二段硫化,二段硫化中温度为200~250℃,为了达到柔性等性能的最佳效果,优选同时加压,压力一般不超过本领域公知的常规硫化工艺中的压力,具体施加的压力可根据实际情况适时调整,一般不超过5吨,在本发明实施例中采用的是50吨平板硫化机,施加不超过2吨的压力,更优选不超过1.5吨。
本发明还提供了一种耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,包括将粘结剂和配合剂混合进行塑炼和混炼,加入用偶联剂进行表面处理过的磁粉压延成型和精整的过程,其中在精整后包括硫化的步骤。具体步骤包括:
(1)将粘结剂进行塑炼,以达到较好的物理机械性能,优选不同种类的粘结剂单独进行塑炼,例如将硅橡胶和丁腈橡胶分别进行塑炼;
(2)将塑炼之后的粘结剂包覆于压延机的一辊筒上,向压延机辊间加入硫化剂和偶联过的磁性粉末,使之与粘结剂一起混炼,辊温控制在40~60℃之间;
(3)待粘结剂与磁粉混炼均匀后进行精整;
(4)将精整后的磁片进行硫化处理;
(5)将硫化橡胶磁片切割成所需产品并充磁,得到橡胶磁体待以备用。
上述判断塑炼应该达到的较好的物理机械性能的标准是本领域通用的物理机械性能,判断方法是将塑炼后的成品卷成直径10mm或20mm的圆筒状,目测是否有裂痕或裂纹。
本发明的上述硫化可以是本领域公知的硫化工艺,在本发明的优选实施例中,优选进行一段和二段两次硫化工艺,其中一段硫化在140~160℃,更优选153℃,保温至少10分钟,例如可以保温30min,加压(20~60吨)硫化;二段硫化是将一段硫化后的橡胶磁体冷却至少12小时后,优选24小时,放在模具里随炉进行间隔加热并保温,直至200~250℃,更优选230℃,保温加压,然后在空气中冷却至室温。二段硫化的优势在于使得到的橡胶粘结磁体的物理性能(例如柔性)更好。
在本发明的优选实施方式中,上述耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,其特征在于,所述的硫化为二段硫化,包括将精整后的一段硫化橡胶磁体冷却至少12小时后,加热至200~250℃并保温,加压,压力小于2吨,再冷却至室温的工艺。具体步骤为:
1.将磁粉进行偶联处理,并优选在烘箱中45℃进行干燥,此为常规处理方法;
2.将粘结剂进行塑炼,不同种类的粘结剂单独进行塑炼,使之达到较好的物理机械性能;
3.在塑炼的过程中,混炼和冷却步骤之后,加入硫化剂进行混练;
4.将塑炼后的粘结剂包覆于压延机的辊筒上,向压延机辊间加入偶联过的磁性粉末,使之与粘结剂一起混炼,压延成型,辊温控制在40~60℃;
5.待粘结剂与磁粉混炼均匀后,将其在精整机上进行精整,得到橡胶磁片;
6.将得到的橡胶磁片切割成所需规格(例如150mm×120mm×2.3mm)的橡胶磁片进行两次硫化(也称为二段硫化),即在140~160℃(优选153℃)加压(20~60吨)保温30min进行一段硫化,冷却至少12小时后,将磁片放在模具里随炉进行间隔加热并保温,直至200~250℃,保温,优选间隔10~40分钟加压(压力1吨)进行二段硫化,再冷却至室温;
7.将二段硫化后的磁片切割成所需产品并充磁,得到橡胶磁体。
本发明的上述组成和方法得到的SR/NBR并用橡胶磁体和FPM粘结磁体在高温下(超过150℃)的体积膨胀率趋于稳定值,其值都小于0.8%(或小于1%)。在相同温度下,SR/NBR并用橡胶磁体随着mSR∶mNBR的增大,其体积膨胀率逐渐变小。FPM橡胶粘结磁体和20∶80<mSR∶mNBR<50∶50区间内的SR/NBR并用橡胶磁体在高温下的柔软性好,而单纯的丁腈橡胶做粘结剂以及CPE粘结磁体均在100℃以上时转变为刚性磁体。
本发明优选硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶做粘结剂,经过试验验证,SR/NBR并用橡胶铁氧体磁体的温度系数在80~150℃范围内较小(αBr=-0.24%),接近其磁粉和烧结磁体的温度系数。当粘结剂为硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶时,加入磁粉之前的步骤是将硅橡胶和丁腈橡胶区分开单独混炼的,之后合并再加磁粉压延成型。
本发明的偶联剂为硅烷类或酞酸酯类,加入偶联剂的目的是使磁粉能够均匀分散在经塑炼混炼后用非极性稀释剂溶解的、粘结剂和配合剂组成的混合物中;粘结剂为氟橡胶(FPM)和硅橡胶/丁腈橡胶(SR/NBR)并用橡胶中的一种,所述的配合剂包括硫化剂、硫化助剂、补强填充剂、防老剂和增塑润滑剂。
硫化剂为硫磺及其同族元素、有机过氧化物或金属氧化物;硫化助剂选自噻唑类、秋兰姆类或次磺酰胺类,补强填充剂选自炭黑、白炭黑、陶土、滑石粉或碳酸钙;防老剂选自胺类或酚类;增塑润滑剂选自矿物油类、动植物油类或合成物类,其中矿物油包括石蜡、凡士林和石油树脂,动植物油类包括松焦油、脂肪酸和脂肪油,合成物类包括环氧类化合物、聚酯类化合物和含氯类化合物,这些配合剂约占永磁体总重量比的1~17%。
以上柔性粘结磁体的配合剂组分和含量比例均为本领域公知,也可以根据试验条件和产品需要进行增减,此也为本领域常规技术,在此不再赘述。
本发明中所述的质量百分比均为其在粘结磁体的总质量中占有的百分比。
本发明SR/NBR并用橡胶磁体和FPM粘结磁体在高温下(例如超过150℃)的体积膨胀率趋于稳定值,其值都小于0.8%(或小于1%),在相同温度下,SR/NBR并用橡胶磁体随着mSR∶mNBR的增大,其体积膨胀率逐渐变小;经过常规方法测试,本发明的FPM粘结磁体和SR/NBR并用橡胶磁体在高温下的柔软性良好,而相比之下的丁腈橡胶、CPE粘结磁体在100℃以上时则转变为刚性磁体;SR/NBR并用橡胶铁氧体磁体的剩磁温度系数在80~150℃范围内较小,一般为-0.24%接近其磁粉和烧结磁体的剩磁温度系数。以上数据表明,本发明的SR/NBR并用橡胶磁体和FPM粘结磁体具有高温下稳定、膨胀系数小、柔软性良好以及温度系数较小等突出的优点,是本领域常规材料和常规方法制得的柔性粘结磁体所不具备的。
附图说明
图1:本发明采用氟橡胶做粘结剂的橡胶磁体制备流程;
图2:本发明采用硅橡胶/丁腈橡胶做粘结剂的橡胶磁体制备流程。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明,但不限定本发明的实施范围。
本发明中出现的通用的专业符号/缩写的中文对照如下:
FPM为氟橡胶;SR为硅橡胶;NBR为丁腈橡胶;CPE为氯化聚乙烯;
Ferrite为铁氧体;NdFeB为钕铁硼;SmCo为钐钴;
Br为剩余磁感应强度,简称剩磁;Hcb为磁感矫顽力;
Hcj为内禀矫顽力;(BH)max为最大磁能积,简写(BH)m;
D为密度;αBr为剩磁温度系数;
kGs和T是Br的单位;前者是高斯单位制(CGS),千高斯;后者是国际单位制(SI),特斯拉;
kOe和kA/m是Hcb的单位;前者是高斯单位制(CGS),千奥;后者是国际单位制(SI),千安/米;
kOe和kA/m是Hcj的单位;前者是高斯单位制(CGS),千奥;后者是国际单位制(SI),千安/米;
MGsOe和kJ/m3是(BH)max的单位;前者是高斯单位制(CGS),兆高斯.奥;后者是国际单位制(SI),千安/米3;
SHD为邵氏硬度;%/℃为剩磁温度系数的单位,百分之/摄氏度。
北矿磁材生产的铁氧体橡塑粉和绵阳九所提供的SmCo磁粉为磁性填充剂,用FPM或SR/NBR并用橡胶作为粘结剂,进行耐高温柔性橡胶磁体样品的制备。
实施例1:
BMXF-4b铁氧体粉200g,氟橡胶20g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,硫化助剂0.25g,或润滑剂0.25g。
工艺流程:
将磁粉进行偶联处理,并在烘箱中于45℃进行干燥备用;将粘结剂按照常规工艺进行塑炼,使之达到符合标准的物理机械性能;在粘结剂中加入配合剂,混炼、冷却,之后加入硫化剂继续混炼,将炼好的粘结剂、配合剂和硫化剂的混合体包覆于压延机的一辊筒上,再向压延机辊间加入偶联过的磁性粉末,使之混合在一起混炼,辊温控制在40~60℃之间;待粘结剂与磁粉混炼均匀后,将其在精整机上进行精整,得到橡胶磁片;将精整后的磁片切割成150mm×120mm×2.3mm的橡胶磁片,送入硫化机在150~155℃进行一段硫化;冷却24h后加热直至230℃并保温,进行二段硫化,间隔30分钟加不超过1吨的压力,再冷却至室温;将硫化磁片切割成所需样品并充磁,得到柔性橡胶磁体。
具体流程见图1。
上述压延成型柔性粘结磁体经过测试,性能如表1。
实施例2:
BMXF-4b铁氧体粉200g,硅橡胶6g,丁腈橡胶14g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,硫化助剂0.3g,润滑剂0.2g。
工艺流程:
将磁粉进行偶联处理,并在烘箱中于45℃进行干燥备用;将硅橡胶和丁腈橡胶分别按照常规工艺进行塑炼,使之达到符合标准的物理机械性能,再在两种粘结剂中各加入配合剂,混炼、冷却,之后加入硫化剂分别塑炼后再混炼,将混炼好的粘结剂及其配合剂包覆于压延机的一辊筒上,再向压延机辊间加入偶联过的磁性粉末,使之与粘结剂一起混炼,辊温控制在40~60℃之间;待粘结剂与磁粉混炼均匀后,将其在精整机上进行精整,得到橡胶磁片;将精整后的磁片切割成150mm×120mm×2.3mm的橡胶磁片,在153℃进行一段硫化;冷却24小时后,进行二段硫化,即间隔30min加热直至240℃并加压保温,再冷却至室温,将二段硫化后的磁片切割成所需样品并充磁,得到柔性橡胶磁体。
具体流程见图2。
上述压延成型柔性粘结磁体经过测试,性能见表1。
对照例:
为了与现有柔性橡胶磁体进行对比,同时按传统工艺分别制作了以NBR和CPE为粘结剂的柔性磁体,其他组成和含量不变,测试性能一并列于表1。
表1 不同橡胶磁体的磁性能参数及物理机械性能
磁性能配方 | 丁腈橡胶 | 氟橡胶 | 并用橡胶 | 氯化聚乙烯 |
剩磁/T矫顽力/kA m-1内稟矫顽力/kA m-1最大磁能积/kJ·m-3邵氏硬度/SHD密度/g·cm-3柔软性 | 0.25516720112.0483.18优 | 0.26017019512.0503.67优 | 0.25617120312.1463.42优 | 0.25117319312.0503.61优 |
注:上表所述的柔软性中“优”指可将橡胶磁体任意弯曲一角度而不发生开裂(或裂纹);“良”指的是在10柱上环绕而没有裂纹;“中”指的是在10柱上环绕有少量的裂纹,在柱上环绕还不会断裂并且在20的圆柱上环绕时没有裂纹出现;“差”指的是在10柱上环绕时裂纹较多,会断裂,但在大直径(20)柱上还可以环绕;“劣”即稍施加力(或在20的圆柱上环绕时)使之弯曲时便断裂(下同)。
选用90%的BMXF-4b磁粉,对硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶做硅橡胶与丁腈橡胶不同配比的试验:
实施例3:
BMXF-4b铁氧体粉200g,硅橡胶4g,丁腈橡胶16g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,硫化助剂0.5g。按实施例2的工艺流程压延成型柔性粘结磁体,测试性能如表2。
实施例4:
BMXF-4b铁氧体粉200g,硅橡胶8g,丁腈橡胶12g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,润滑剂0.5g。按实施例2的工艺流程图压延成型柔性粘结磁体,测试性能如表2。
实施例5:
BMXF-4b铁氧体粉200g,硅橡胶10g,丁腈橡胶10g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,硫化剂和润滑剂共0.5g。按实施例2的工艺流程图压延成型柔性粘结磁体,测试性能如表2。
表2 SR/NBR并用胶磁体的磁性能
mSR∶mNBR | Br/T | bHc/kA·m-1 | jHc/kA·m-1 | (BH)m/kJ·m-3 | D/g·cm-3 | SHD |
2∶84∶65∶5 | 0.2600.2550.254 | 178170168 | 191192226 | 12.112.011.9 | 3.3073.3943.417 | 484646 |
由表2可知,SR/NBR并用橡胶磁体的磁性能基本保持在可控制范围之内,其剩磁在0.25~0.26T,最大磁能积在(BH)m=11.9~12.1kJ·m-3之间。但是,在试验过程中发现:当SR/NBR质量比为6∶4时,粘结剂的粘结能力大幅度的下降,橡胶磁体就开始出现脆化现象。这是因为SR的含量过高,虽然SR耐高温性能好,但强度及塑性、柔软性皆比较差,另一原因是SR橡胶的密度比NBR橡胶大,所以随着SR橡胶含量的增加,磁粉体积含量相对增大,SR/NBR并用橡胶磁体的强度降低,从而导致制备出的橡胶磁体呈现较强的脆性,不能达到预期的柔性橡胶磁体制备的目的。
另外从试验中得出:SR/NBR并用橡胶磁体与FPM磁体磁性能基本一致,柔性略好于FPM磁体。
实施例6:
对粘结剂不同的橡胶磁体进行升温试验,检测磁体体积膨胀率,见表3。
表3 温度对不同橡胶的胶磁的影响
温度/℃ | 柔性橡胶磁体体的体积膨胀率/% | |||
FPM | mSR∶mNBR=3∶7 | NBR | CPE | |
8090100120150 | 0.1200.2280.5130.6420.766 | 0.5130.6120.6350.6600.712 | 1.1411.1681.3151.5923.674 | 3.8464.0134.2534.8165.321 |
实施例7:
对粘结剂不同的橡胶磁体进行试验,检测磁体高温下的柔软性,见表4。
表4 不同粘结剂的粘结磁体在高温下的柔软性
温度/℃ | 橡胶磁体的柔软程度 | |||||||
mSR∶mNBR2∶8 | mSR∶mNBR3∶7 | mSR∶mNBR4∶6 | mSR∶mNBR5∶5 | mSR∶mNBR6∶4 | FPM | CPE | NBR | |
208090100120150 | 优优优优良中 | 优优优优优优 | 优优优优优优 | 良良良中中差 | 良良中中差差 | 优优优优优优 | 优中差劣劣劣 | 优优良中劣劣 |
FPM与SR/NBR并用橡胶的柔软性随温度变化较小,结合它们的高温体积膨胀率可得出结论:FPM与SR/NBR并用橡胶都是耐高温柔性橡胶磁体的理想粘结剂。
CPE粘结磁体在90℃以下时都表现出较好的柔软性,但当温度超越90℃时,CPE粘结磁体便开始脆化,到达100℃时,便已经彻底的脆化。
NBR磁体的柔软性在100℃以下时,柔软性一般;而当温度继续升高时,就表现出其极差的柔软性,到120℃是已经完全脆化。
所以单独施用NBR做粘结剂的磁体和CPE粘结磁体一样,只能适合于普通温度(120℃以下)的环境工作;而当在高于120℃环境下,其缺陷就会导致其不能正常发挥它们的性能。
实施例8:
对粘结剂不同的磁体进行试验,测试不同温度下的磁性能,见表5和表6。
表5 Ferrite的SR/NBR并用橡胶磁体的不同温度下的磁性能
温度磁参数 | Br/T | Hcb/kA·m-1 | Hcj/kA·m-1 | (BH)m/kJ·m-3 |
20℃80℃100℃120℃150℃ | 0.24160.20580.19330.18210.1672 | 159143.2134.7127.9117 | 194.9211.3219.3227.1234.7 | 10.447.536.585.854.9 |
表6 烧结铁氧体的不同温度下的磁性能
温度磁参数 | Br/T | Hcb/kA·m-1 | Hcj/kA·m-1 | (BH)m/kJ·m-3 |
25℃80℃150℃ | 0.39260.34220.2761 | 277.2288.4211.1 | 288.3305.4315.4 | 30.220.811.9 |
实施例9:
对不同的方法制得的磁体测试剩磁温度系数,见表7。
表7 SR/NBR粘结铁氧体、烧结铁氧体在
80~150℃范围内的剩磁温度系数
磁体类型 | 铁氧体磁粉 | 粘结铁氧体 | 烧结铁氧体 |
αBr/%/℃ | -0.18 | -0.24 | -0.22 |
根据表7可知,SR/NBR并用橡胶粘结铁氧体的温度系数与磁粉和烧结磁体温度系数非常接近。这进一步说明,本发明的SR/NBR并用橡胶制备柔性橡胶磁体对磁体的温度系数影响甚微。所以,SR/NBR并用磁体能够很好地在高温环境中工作。
实施例10:
测试了SR/NBR并用橡胶磁体的表场损失率与温度的关系,见表8。
表8 SR/NBR并用橡胶磁体的表场损失率与温度的关系
温度/℃ | 表场损失率/% | ||
SmCo-NdFeB/% | Ferrite/% | SmCo/% | |
2040608090100120140150160170 | 00.581.352.755.006.208.079.6610.0111.7612.62 | 0000.541.983.464.935.816.196.816.94 | 0000.492.023.023.214.565.836.486.67 |
SmCo-NdFeB复合的橡胶磁体的表场损失率随温度的升高变化较快,在120℃左右时,其变化率便达到了8%;这主要是由于NdFeB的温度稳定性的影响所致。SmCo、铁氧体的SR/NBR并用橡胶磁体表场损失率与温度曲线在接近150℃时,已经趋于水平,且此时的表场损失率都远低于8%。
SmCo的SR/NBR并用橡胶磁体在80℃以下时,其表场损失率几乎为零;当温度在80℃~140℃区间时,表场损失率逐渐的增大,但表场损失率的斜率却在快速地递减;当温度高于140℃时,表场损失率趋于定值。
铁氧体的SR/NBR并用橡胶磁体的表场损失率随温度的升高而间隔跳跃式的变化。同样在80℃以下时,其表场损失率也几乎为零。而到150℃以后时,当温度继续升高,则铁氧体的SR/NBR并用橡胶磁体的表场损失率趋于定值。
本发明也对实施例1制得的磁体进行了上述实施例6~9的测试,结果和结论与并用橡胶粘结磁体相似。
实施例11:
BMXF-4b铁氧体粉210g,氟橡胶10g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,硫化助剂0.5g。
工艺流程同实施例1。
各项性能与实施例1的磁体相近。
实施例12:
BMXF-4b铁氧体粉180g,硅橡胶20g,丁腈橡胶20g,硫化剂0.4g,增塑剂1g,补强剂0.5g,润滑剂0.3g,硫化助剂0.2g。
工艺流程同实施例2。
各项性能与实施例2的磁体相近。
Claims (10)
1.一种耐高温柔性橡胶粘结磁体,其中包含质量百分比为80~96%的磁粉、3-18%的粘结剂和剩余量的配合剂;所述粘结剂选自氟橡胶或硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶,所述配合剂包括质量百分比不超过1%的硫化剂,还包括补强剂、增塑剂、硫化助剂、润滑剂中至少一种。
2.如权利要求1所述的耐高温柔性橡胶粘结磁体,其中粘结剂为氟橡胶或质量比20∶80~50∶50的硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶。
3.如权利要求1所述的耐高温柔性橡胶粘结磁体,其中配合剂为硫化剂、补强剂、增塑剂、硫化助剂和润滑剂,其质量百分比占粘结磁体总质量的1~17%。
4.如权利要求1所述的耐高温柔性橡胶粘结磁体,其为对磁粉、粘结剂和配合剂压延成型后进行二段硫化处理制得的橡胶粘结磁体。
5.如权利要求4所述的耐高温柔性橡胶粘结磁体,其通过下述方法制得:在加入硫化剂混炼并且压延成型后,于140~160℃进行一段硫化,然后保温至少10分钟,再冷却至少12小时,然后加热至200~250℃并保温以进行二段硫化。
6.如权利要求1所述的耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,包括:
(1)将粘结剂进行塑炼;
(2)将塑炼之后的粘结剂包覆于压延机的一辊筒上,向压延机辊间加入硫化剂和偶联过的磁性粉末,进行混炼,辊温控制在40~60℃之间;
(3)待粘结剂与磁粉混炼均匀后进行精整;
(4)将精整得到的磁片进行硫化处理;
(5)将硫化橡胶磁片切割成所需产品并充磁。
7.如权利要求6所述耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,其中所述的硫化处理依次为140~160℃进行的一段硫化和200~250℃并保温进行的二段硫化。
8.如权利要求7所述耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,将一段硫化后的橡胶磁体冷却至少12小时后,加热至200~250℃并保温,同时施加不超过5吨的压力,进行二段硫化,再冷却至室温。
9.如权利要求6所述耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,其中粘结剂为硅橡胶/丁腈橡胶并用橡胶时,该方法包括:
(1)将硅橡胶和丁腈橡胶分别进行塑炼;
(2)塑炼之后的硅橡胶和丁腈橡胶再分别加入硫化剂进行混炼;
(3)将混炼后的硅橡胶和丁腈橡胶混合,加入偶联过的磁性粉末,再混炼,精整;
(4)将精整得到的磁片进行硫化处理;
(5)将硫化橡胶磁片切割成所需产品并充磁。
10.如权利要求9所述耐高温柔性橡胶粘结磁体的制备方法,其中所述的硫化处理依次为140~160℃进行的一段硫化和200~250℃并保温进行的二段硫化。
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