專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高性能磁性橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高性能磁性橡膠及其制備方法，涉及一種應(yīng)用在電子類(lèi)產(chǎn)品及回轉(zhuǎn)類(lèi)器件的高性能磁性橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，在未來(lái)的十年內(nèi)我國(guó)的IT產(chǎn)業(yè)將迅速崛起。計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)、汽車(chē)工業(yè)和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)將對(duì)高性能磁性材料的需求呈現(xiàn)猛烈的增長(zhǎng)。而現(xiàn)有的磁性材料不能滿足高、精、尖產(chǎn)品的需要。目前柔性釹鐵硼永磁材料的磁能積為40～80kJ/m3，鐵氧體柔性磁體的磁能積僅為15kJ/m3左右，兩類(lèi)永磁材料之間的磁性能出現(xiàn)了“斷檔”；而燒結(jié)鐵氧體雖然磁性能在這個(gè)范圍內(nèi)，但是因?yàn)槭莿傂缘?，其制品的厚度和可撓度都受到了限制，難以滿足高精尖產(chǎn)品在此磁性能范圍內(nèi)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供幾乎無(wú)限多種機(jī)械、物理和磁性的組合，也可直接形成或加工成形狀復(fù)雜，薄壁型結(jié)構(gòu)的部件，可采用粘貼或壓入等方法進(jìn)行組合，簡(jiǎn)單易行的一種新型的高性能磁性橡膠及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種高性能磁性橡膠，其特征在于它是由橡膠、偶聯(lián)劑、加工助劑、鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁復(fù)合而成，其中鐵氧體永磁為鍶鐵氧體SrO·6Fe2O3和鋇鐵氧體BaO·6Fe2O3，合金類(lèi)永磁為NdFeB系永磁、NdFeB稀土鐵系化合物與a-Fe兩相納米復(fù)合的永磁體中的一種或幾種；橡膠是選自丁腈橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠，氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯中的一種或幾種的并用體，也可以是上述材料的改性體，其磁性橡膠的質(zhì)量百分比組成為復(fù)合永磁粉為90％～97％，橡膠為2.0％～9.8％，加工助劑為0.1％～0.5％，偶聯(lián)劑為0.1％～0.5％，其中復(fù)合永磁粉中鐵氧體永磁占20％～80％，合金類(lèi)永磁占18％～79％，環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑占1％～2％。
本發(fā)明的材料中其偶聯(lián)劑為改性聚丁二烯，它改善了填充物的表面性質(zhì)，顯著增加了橡膠和填充物的結(jié)合強(qiáng)度和材料的抗拉強(qiáng)度，其質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％。
本發(fā)明的一種高性能磁性橡膠的制備方法，包括磁性原料的制粉、粉體包覆、混煉、壓延及后續(xù)熱處理過(guò)程，其特征在于制備過(guò)程為a.制粉過(guò)程為將鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁制成粒度為0.035mm-0.45mm的粉體混合制成復(fù)合磁粉。
b.包覆過(guò)程是用有機(jī)溶劑溶合均勻的環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑與復(fù)合磁粉在攪拌機(jī)中混合包覆后干燥將有機(jī)溶劑揮發(fā)。
c.混煉過(guò)程為將包覆后的復(fù)合粉料按比例和橡膠、加工助劑和改性聚丁二烯送至開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉均勻。
d.壓延過(guò)程是把(c)中制好的混料送至壓延，調(diào)節(jié)壓延輥的間隙可以得到不同厚度的坯料。
e.后續(xù)熱處理是將(d)中得到的坯料在烘箱中預(yù)熱3～5小時(shí)，溫度為40～60℃，再將坯料在160℃～240℃下進(jìn)行熱處理，冷卻后再將切成符合尺寸要求的坯料在60℃～150℃下保溫一段時(shí)間，消除制品的內(nèi)應(yīng)力得到本發(fā)明的高性能磁性橡膠。
本發(fā)明的方法，其特征在于混煉過(guò)程是將制好的復(fù)合粉料和橡膠在密煉機(jī)混煉的。
本發(fā)明的高性能磁性橡膠既具有高的磁性能，其(BH)max可達(dá)15～55kJ/m3；又具有良好的可撓度，制品的延伸率為40％～150％。同時(shí)制品的最小厚度可達(dá)0.25mm，最大寬度可達(dá)2000mm，完全可以彌補(bǔ)現(xiàn)有永磁體材料的不足。本發(fā)明的新型撓性復(fù)合磁性橡膠的剩磁Br為0.26～0.70T，Hcb為18.3～66.84 kA/m，Hcj為23.8～90.1 kA/m，制品最大磁能積(BH)max為15～55kJ/m3。
本發(fā)明一個(gè)顯著的特點(diǎn)是采用了偶聯(lián)劑改性聚丁二烯，它對(duì)磁性粉末進(jìn)行了表面改性。這種改性聚丁二烯能夠顯著增強(qiáng)橡膠和磁性粉末的結(jié)合強(qiáng)度，大大增強(qiáng)了磁性橡膠的耐熱性和抗化學(xué)腐蝕性。因此本制品具有良好的可撓度，制品的延伸率為40～150％，并且可以在180℃高溫下工作。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種高性能磁性橡膠及其制備方法進(jìn)一步說(shuō)明。
一種高性能磁性橡膠，其特征在于它是由橡膠、偶聯(lián)劑、加工助劑、鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁復(fù)合而成，其中鐵氧體永磁為鍶鐵氧體SrO·6Fe2O3和鋇鐵氧體BaO·6Fe2O3，合金類(lèi)永磁為NdFeB系永磁、NdFeB稀土鐵系化合物與a-Fe兩相納米復(fù)合的永磁體永磁體中的一種或幾種；橡膠是選自丁腈橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠，氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯中的一種或幾種的并用體，也可以是上述材料的改性體，其磁性橡膠的質(zhì)量百分比組成為復(fù)合永磁粉的質(zhì)量百分含量為90％～97％，橡膠的質(zhì)量百分含量為2.0％～9.8％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，其中復(fù)合永磁粉中鐵氧體永磁占20％～80％，合金類(lèi)永磁占18％～79％，環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑占1％～2％。
本發(fā)明的新型高性能磁性橡膠的生產(chǎn)工藝如下(1)制粉工序根據(jù)不同的性能需求將鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁混合，采用特殊的工藝將上述二種材料制成復(fù)合磁粉，粒度在0.035mm-0.45mm。(2)包覆工序按比例環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)表面處理劑和有機(jī)溶劑均勻溶合，然后放入復(fù)合磁粉在攪拌機(jī)中混合，待均勻后將其送至真空容器中干燥，將有機(jī)溶劑揮發(fā)干凈。這樣的處理工序不但提高了磁粉的耐腐蝕性能而且增強(qiáng)了磁粉和橡膠的親和力。(3)混煉工序把(2)中制好的復(fù)合粉料按比例和橡膠、加工助劑和改性聚丁二烯送至開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，將其混煉均勻；也可將(2)中制好的復(fù)合粉料和橡膠送至密煉機(jī)混煉，在一定的時(shí)間內(nèi)和壓力下將其混煉均勻。(4)壓延工序把(3)中制好的混料送至壓延機(jī)壓延，調(diào)節(jié)壓延輥的間隙可以得到不同厚度的制品。對(duì)薄制品可以直接壓延成型，對(duì)厚制品可以采用薄制品熱合的方法進(jìn)行生產(chǎn)；也可將得到的混料送至連軋機(jī)生產(chǎn)大面積的板材。采用輥徑為600mm以上，輥長(zhǎng)為2500mm以上的改進(jìn)型壓延機(jī)。(5)預(yù)熱工序?qū)?4)中得到的坯料在烘箱中預(yù)熱3～5小時(shí)，溫度為40℃～60℃，以次來(lái)確保制品組織的均勻性，消除應(yīng)力。(6)熱處理工序?qū)?5)得到的坯料在160℃～240℃下進(jìn)行熱處理，這可以使制品得到足夠的拉伸強(qiáng)度、硬度和延伸率。(7)切斷工序冷卻后按不同的尺寸要求將坯料切成制品。(8)后續(xù)熱處理工序?qū)?7)切好的制品再在60℃～150℃下保溫一段時(shí)間，以消除制品的內(nèi)應(yīng)力，確保尺寸的穩(wěn)定性。
實(shí)施例1丁腈橡膠30克，氯丁橡膠70克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑6克，鍶鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鍶鐵氧體為500克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.074mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將氯丁橡膠和丁腈橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為45℃，10min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為50℃，上頂栓的壓力為5Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為50℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為210℃，保溫的溫度為100℃，時(shí)間為20min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.49％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.23％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.46％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.46-0.50T，Hcb為30.60-33.60KA/m，Hcj為64.00-72.00KA/m，(BH)max為36.00-40.00kJ/m3，Tensile Strength為4.50-5.00Mpa，Elongation為40.00％-45.00％，Hardness為24.00-25.00SHD，Density為4.30-4.50g/cm3，實(shí)例1中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為2.30-2.50Mpa，Elongation為20.00％-25.00％，Hardness為22.00-23.00 SHD。
實(shí)施例2丁腈橡膠80克，天然橡膠20克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑7克，鍶鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鍶鐵氧體為500克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將丁腈橡膠和天然橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為50℃，15min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為55℃，上頂栓的壓力為5Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為180℃，保溫的溫度為80℃，時(shí)間為30min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.46％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.27％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.45％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.50-0.55T，Hcb為31.40-34.50KA/m，Hcj為65.00-73.00 KA/m，(BH)max為38.00-41.00 kJ/m3，Tensile Strength為3.90-4.30Mpa，Elongation為55.00％-57.00％，Hardness為24.50-25.00 SHD，Density為4.30-4.55g/cm3實(shí)例2中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為2.35-2.65Mpa，Elongation為25.00％-29.00％，Hardness為23.00-24.50 SHD。
實(shí)施例3氯化聚乙烯20克，氯磺化聚乙烯80克，偶聯(lián)劑10克，加工助劑5克，鋇鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鋇鐵氧體為600克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.350mm的復(fù)合粉末，將37.5克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為80℃，15min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為75℃，上頂栓的壓力為4Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為50℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為180℃，保溫的溫度為100℃，時(shí)間為30min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.60％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.19％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.39％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.49-0.53T，Hcb為31.40-33.50KA/m，Hcj為66.00-72.00 KA/m，(BH)max為38.50-41.60kJ/m3，Tensile Strength為6.50-7.05Mpa，Elongation為65.00％-70.00％，Hardness為28.00-31.00 SHD，Density為4.40-4.65 g/cm3實(shí)例3中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為4.35-5.65Mpa，Elongation為45.00％-49.00％，Hardness為25.00-28.00 SHD。
實(shí)施例4丁腈橡膠100克，偶聯(lián)劑13克，加工助劑13克，鍶鐵氧體和NdFeB稀土鐵系化合物與a-Fe兩相納米復(fù)合的永磁體的復(fù)合粉末2600克，其中鍶鐵氧體為800克。將鍶鐵氧體和NdFeB稀土鐵系化合物與a-Fe兩相納米復(fù)合的永磁體制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將丁腈橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為40℃，10min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為40℃，上頂栓的壓力為3 Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為210℃，保溫的溫度為120℃，時(shí)間為60min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.67％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.37％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.48％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.48％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.51-0.55T，Hcb為25.50-26.50KA/m，Hcj為56.00-63.00 KA/m，(BH)max為39.00-41.00 kJ/m3，Tensile Strength為3.90-4.40Mpa，Elongation為55.00％-58.00％，Hardness為24.50-26.00 SHD，Density為4.30-4.65 g/cm3實(shí)例4中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為2.25-2.65Mpa，Elongation為25.00％-28.00％，Hardness為23.50-24.50 SHD。
實(shí)施例5
天然橡膠100克，偶聯(lián)劑13克，加工助劑13克，鍶鐵氧體和NdFeB合金永磁復(fù)合粉末2600克，其中鍶鐵氧體為800克。將鍶鐵氧體和NdFeB合金永磁體制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將天然橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為40℃，10min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為40℃，上頂栓的壓力為3Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為160℃，保溫的溫度為100℃，時(shí)間為30min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.67％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.37％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.48％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.48％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.51-0.55T，Hcb為34.50-36.50KA/m，Hcj為67.50-73.00 KA/m，(BH)max為39.00-41.00 kJ/m3，Tensile Strength為6.90-7.40Mpa，Elongation為56.00％-60.00％，Hardness為24.50-26.00 SHD，Density為4.30-4.55 g/cm3實(shí)例5中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為4.85-5.25Mpa，Elongation為35.00％-38.00％，Hardness為23.50-25.50 SHD。
實(shí)施例6氫化丁腈橡膠100克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑7克，鋇鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鋇鐵氧體為600克。將鋇鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.070mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將氫化丁腈橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為50℃，15 min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為55℃，上頂栓的壓力為5 Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為225℃，保溫的溫度為130℃，時(shí)間為60min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為氫化丁腈橡的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.46％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.27％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.45％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.49-0.53T，Hcb為31.40-34.90KA/m
Hcj為64.00-68.00 KA/m，(BH)max為38.00-40.00 kJ/m3，Tensile Strength為4.90-5.30Mpa，Elongation為55.00％-60.00％，Hardness為25.50-26.00SHD，Density為4.40-4.55g/cm3實(shí)例6中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為2.95-3.15Mpa，Elongation為29.00％-31.00％，Hardness為24.00-25.50 SHD。
實(shí)例7氯磺化聚乙烯100克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑7克，鍶鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鍶鐵氧體為1000克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將氯磺化聚乙烯投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為70℃，15 min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為65℃，上頂栓的壓力為5 Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為180℃，保溫的溫度為120℃，時(shí)間為50min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為氯磺化聚乙烯的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.46％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.27％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.45％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.40-0.45T，Hcb為30.40-31.50KA/m，Hcj為60.00-63.00 KA/m，(BH)max為35.00-37.00 kJ/m3，Tensile Strength為4.10-4.30Mpa，Elongation為53.00％-55.00％，Hardness為26.50-27.00 SHD，Density為4.40-4.55g/cm3實(shí)例7中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為2.95-3.25Mpa，Elongation為29.00％-31.00％，Hardness為24.00-25.50 SHD。
實(shí)例8氯化聚乙烯100克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑7克，鍶鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鍶鐵氧體為1200克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將30克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將氯化聚乙烯投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為80℃，15min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為75℃，上頂栓的壓力為7Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為160℃，保溫的溫度為80℃，時(shí)間為20min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為氯化聚乙烯的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.46％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.27％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.45％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.41-0.43T，Hcb為31.40-32.50KA/m，Hcj為59.00-62.00 KA/m，(BH)max為32.00-34.00 kJ/m3，Tensile Strength為6.50-7.30Mpa，Elongation為68.00％-76.00％，Hardness為34.50-37.00 SHD，Density為4.30-4.45 g/cm3實(shí)例8中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為4.95-5.25Mpa，Elongation為50.00％-55.00％，Hardness為29.00-32.50 SHD。
實(shí)例9環(huán)化天然橡膠20克，丁腈橡膠80克，偶聯(lián)劑12克，加工助劑7克，鍶鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2500克，其中鍶鐵氧體為800克。將鍶鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將25克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將環(huán)化天然橡膠和丁腈橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為45℃，15min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為40℃，上頂栓的壓力為5Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為180℃，保溫的溫度為80℃，時(shí)間為30 min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.82％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.46％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.27％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.45％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.42-0.45T，Hcb為31.40-32.50KA/m，Hcj為65.00-68.00 KA/m，(BH)max為35.00-37.00 kJ/m3，Tensile Strength為4.50-4.90Mpa，Elongation為55.00％-57.00％，Hardness為27.00-28.00 SHD，Density為4.40-4.55 g/cm3實(shí)例9中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為3.05-3.35Mpa，Elongation為31.00％-33.00％，Hardness為25.00-26.50 SHD。
實(shí)例10氯丁橡膠100克，偶聯(lián)劑13克，加工助劑13克，鋇鐵氧體和NdFeB合金的復(fù)合粉末2600克，其中鋇鐵氧體為1100克。將鋇鐵氧體永磁粉末和NdFeB合金的永磁粉末制成顆粒直徑為0.060mm的復(fù)合粉末，將30克環(huán)氧樹(shù)脂溶于1000克丙酮溶液中，然后和復(fù)合粉末攪拌均勻。然后將環(huán)化天然橡膠和丁腈橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度為45℃，10min后加入加工助劑，待混煉均勻后將改性聚丁二烯和復(fù)合粉末交替加入，再進(jìn)行混煉15min后下輥。也可將上述各料一起投入密煉機(jī)混煉，混煉的溫度為40℃，上頂栓的壓力為5Mpa。然后將混煉的料進(jìn)行壓延，坯料的厚度依據(jù)不同的要求可通過(guò)調(diào)節(jié)壓延輥的間隙而得到。預(yù)熱時(shí)間為4小時(shí)，預(yù)熱溫度為40℃，熱處理的時(shí)間為20min，溫度為180℃，保溫的溫度為100℃，時(shí)間為30min。
得到本發(fā)明的磁性橡膠的質(zhì)量組成為橡膠的質(zhì)量百分含量為3.67％，復(fù)合粉的質(zhì)量百分含量為95.37％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.48％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.48％。
測(cè)得的本發(fā)明的磁性橡膠性能Br為0.55-0.59T，Hcb為35.40-38.50KA/m，Hcj為69.00-72.00 KA/m，(BH)max為38.00-39.00 kJ/m3，Tensile Strength為5.20-5.40Mpa，Elongation為55.00％-58.00％，Hardness為28.00-29.50 SHD，Density為4.35-4.55 g/cm3實(shí)例10中未采用改性聚丁二烯的力學(xué)性能如下Tensile Strength為3.55-3.95Mpa，Elongation為35.00％-38.00％，Hardness為25.00-26.50 SHD。
權(quán)利要求
1.一種高性能磁性橡膠，其特征在于它是由橡膠、偶聯(lián)劑、加工助劑、鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁復(fù)合而成，其中鐵氧體永磁為鍶鐵氧體SrO·6Fe2O3和鋇鐵氧體BaO·6Fe2O3，合金類(lèi)永磁為NdFeB系永磁、NdFeB稀土鐵系化合物與a-Fe兩相納米復(fù)合的永磁體中的一種或幾種；橡膠是選自丁腈橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠，氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯中的一種或幾種的并用體，也可以是上述材料的改性體，其磁性橡膠的質(zhì)量百分比組成為復(fù)合永磁粉的質(zhì)量百分含量為90％～97％，橡膠的質(zhì)量百分含量為2.0％～9.8％，加工助劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，其中復(fù)合永磁粉中鐵氧體永磁占20％～80％，合金類(lèi)永磁占18％～79％，環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑占1％～2％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能磁性橡膠，其特征在于其偶聯(lián)劑為改性聚丁二烯，其質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％。
3.權(quán)利要求1所述的一種高性能磁性橡膠的制備方法，包括磁性原料的制粉、粉體包覆、混煉、壓延及后續(xù)熱處理過(guò)程，其特征在于制備過(guò)程為a.制粉過(guò)程為將鐵氧體永磁和合金類(lèi)永磁制成粒度為0.035mm-0.45mm的粉體混合制成復(fù)合磁粉；b.包覆過(guò)程是用有機(jī)溶劑溶合均勻的環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑與復(fù)合磁粉在攪拌機(jī)中混合包覆后干燥將有機(jī)溶劑揮發(fā)；c.混煉過(guò)程為將包覆后的復(fù)合粉料按比例和橡膠、加工助劑和改性聚丁二烯送至開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，然后加入加工助劑將其混煉均勻；d.壓延過(guò)程是把(c)中制好的混料送至壓延機(jī)，調(diào)節(jié)壓延輥的間隙可以得到不同厚度的坯料；e.后續(xù)熱處理是將(d)中得到的坯料在烘箱中預(yù)熱3～5小時(shí)，溫度為40～60℃，再將坯料在160～240℃下進(jìn)行熱處理，冷卻后再將切成符合尺寸要求的坯料在60℃～150℃下保溫一段時(shí)間，消除制品的內(nèi)應(yīng)力得到本發(fā)明的高性能磁性橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于混煉過(guò)程是將制好的復(fù)合粉料和橡膠在密煉機(jī)混煉的。
全文摘要
一種高性能磁性橡膠及其制備方法，涉及一種應(yīng)用在電子類(lèi)產(chǎn)品及回轉(zhuǎn)類(lèi)器件的高性能磁性橡膠材料及其制備方法。其特征在于它的質(zhì)量百分比組成為復(fù)合永磁粉為90％～97％，橡膠為2.0％～9.8％，加工助劑的為0.1％～0.5％，偶聯(lián)劑為0.1％～0.5％，其中復(fù)合永磁粉中鐵氧體永磁占20％～80％，合金類(lèi)永磁占18％～79％，環(huán)氧樹(shù)脂表面處理劑占1％～2％。制備方法包括磁性原料的制粉、粉體包覆、混煉、壓延及后續(xù)熱處理。本發(fā)明的高性能磁性橡膠既具有高的磁性能，其(BH)
文檔編號(hào)C08K3/00GK1429858SQ0215900
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者任先京, 柴立民, 陶振聲, 王峰, 李亞峰 申請(qǐng)人:北礦磁材科技股份有限公司