一種熱塑性復合高分子粘結磁體的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁性材料領域，更具體地，涉及一種應用于柔性磁條的高磁性稀土磁粉及其生產工藝。
【背景技術】
[0002]釹鐵硼稀土永磁體屬于第三代稀土永磁材料，其原料成本相對較低，并且具有優良的磁性能。目前，釹鐵硼稀土永磁材料已經成為工業生產和日常生活當中不可缺少的重要材料，在計算機、通訊、儀表、家電等行業中有著廣泛的應用。
[0003]釹鐵硼稀土永磁體的開發在磁療保健方面也具有重要的作用。大量的醫學研宄表明，利用磁場作用于人體組織可以調節神經系統和血液循環，具有鎮痛、化淤的效果，對于神經性疼痛、關節炎、心腦血管疾病、肌肉勞損等疾病來說是一種積極的體外理療手段。而釹鐵硼稀土永磁體的磁能積可以達到1MGOe以上，能夠達到對人體具有治療作用的磁場強度，而且其原料生產和產品加工工藝都比較簡單，原料成本也可以滿足產品普及化的要求。目前基于釹鐵硼稀土永磁體生產的磁療床墊、衣物、佩飾在市場上受到比較廣泛的歡迎。
[0004]釹鐵硼稀土永磁體可以分為燒結和粘結兩種形式。燒結工藝生成的釹鐵硼稀土永磁體的磁能積更高，可達50MG0e以上，而粘結工藝生產的永磁體一般只能達到20MG0 e以內。但是，粘結工藝在永磁體的尺寸精確度、形狀自由度、機械強度等多個方面具有更為明顯的優勢，可一次成型加工，因而更加受到關注和重視，特別是在磁療保健產品的生產中，粘結形式的釹鐵硼稀土永磁體的性能優勢表現得更為明顯。
[0005]粘結磁體是以釹鐵硼稀土磁粉為原料，將其與粘結劑及助劑進行混合處理后，通過定型加工形成的稀土磁體。以定型工藝的不同來區分，粘結磁體又可以分為壓延定型、模壓定型、擠出定型以及注射定型。壓延定型采用熱塑性樹脂、硫化成份、丁腈橡膠、炭黑等作為粘結劑與磁粉實現混煉，然后經過切片、貼合、硬化等步驟制成高撓性的磁條，是比較早期的定型工藝。擠出定型將磁粉與粘結劑相混合，經過混煉和造粒形成粒料，然后將粒料放入雙螺桿擠出機并加熱，將所擠出的熔融態粒料擠入模具定型，經冷卻形成剛性產品。擠出定型適于生產管狀、棒狀產品，目前用于性能要求比較低的粘結磁體產品的加工。模壓定型將磁粉與粘結劑按比例混合，使粘結劑均勻包覆于磁粉表面，然后進行干燥造粒并加入潤滑劑，再在模具中壓制定型，對壓制形成的胚體固化和表面處理后形成成品。模壓定型是目前應用最廣泛的粘結磁體生產方式，產品具有比較良好的磁性能和穩定度，市場份額很高。
[0006]但是，從形狀自由度和尺寸精細度來看，注射成型能夠利用樹脂的流動性制得各種形態復雜的磁體，適用于薄層狀產品的加工，批量生產也更為容易實現，因而近年來得到了快速的發展。對于磁療保健產品的研發來說，注射成型的粘結磁體也更適用于生成符合人體工程曲線的復雜外形，是這一領域的首先產品材料。
[0007]注射成型的粘結磁體的生產流程依次包括:將磁粉與高分子樹脂粘結劑和助劑按比例混合；在防氧化環境下混煉造粒形成粒料；加熱粒料并注射至模具成型，冷卻固化后形成產品。可見，注射成型主要是一個熱塑性的制造過程，因而加熱后所形成的熔化漿體的流動性對注射工藝過程的實現難易以及形狀加工的自由程度具有明顯的影響。
[0008]粘結磁體當中，粘結劑通過填充磁粉之間的空隙和粘合磁粉而形成磁體，因而磁粉與粘結劑是粘結磁體性能的兩大決定性因素。注射成型粘結磁體的磁性能與磁粉含量有關，而其力學性能和機械加工性能則受到粘結劑的成份、含量、性能的制約。現有技術中為了提高磁體的磁性能，都會盡量提高磁粉含量，但粘結磁體中粘結劑含量的降低會影響其熱塑過程的流動性，而且會使磁體微觀上呈現空洞，降低產品機械強度，造成產品質量的下降。
【發明內容】
[0009]針對現有技術中的上述需要，本發明開發一種熱塑性復合高分子粘結磁體的制造方法。本發明提升了熱塑工藝中熔化的粘結劑與磁粉混合漿體的流動性，提升了其填充能力和定型能力，擴大了使漿量具有流動性的溫度范圍，使其應用于注射成型加工能夠適用于各種復雜形狀體的生產。
[0010]本發明提供了一種熱塑性復合高分子粘結磁體的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0011]取釹鐵硼稀土磁粉與鐵氧體磁粉均勻混合，使鐵硼稀土磁粉與鐵氧體磁粉的重量比為3: 2;然后，將混合后的磁粉加入溶解了硅烷偶聯劑的丙酮溶液中進行偶聯處理，其中娃燒偶聯劑的質量為混合后的磁粉質量的0.5%至0.8% ;取環氧樹脂粘結劑，在丙酬中溶解形成固體膠，并使其中的丙酮揮發；然后將所述偶聯處理之后的磁粉浸入所述固定膠溶液中充分混合12小時以上并干燥，形成混料；將所述混料加入硬脂酸鋅的潤滑劑，然后加熱至90攝氏度至110攝氏度并保持恒溫，以100MPa以上的壓力壓制處理預定時長后獲得坯料；將所述坯料在惰性氣氛下加熱至180攝氏度后注射成型并加入固化劑進行固化。
[0012]優選的是，在將釹鐵硼稀土磁粉與鐵氧體磁粉混合之前，將所述鐵氧體磁粉加熱至900攝氏度并保溫2小時以上，在冷卻后與所述釹鐵硼稀土磁粉進行混合。
[0013]優選的是，所述環氧樹脂粘結劑的含量不超過混合后的磁粉質量的4%。進一步優選的是，所述環氧樹脂粘結劑的含量為混合后的磁粉質量的2%。
[0014]優選的是，所述硅烷偶聯劑為氨丙基三乙氧基硅烷。
[0015]優選的是，對于所述坯料，在執行注射成型之前進行如下處理:將所述坯料緩慢升溫到100攝氏度，并保溫10至15分鐘；繼續緩慢升溫至150攝氏度，并持續保溫I小時；然后，加速升溫至180攝氏度以便執行所述注射成型。
[0016]進一步優選的是，在緩慢升溫到100攝氏度的過程中，升溫速率為2攝氏度每分鐘；在緩慢升溫至150攝氏度的過程中，升溫速率為I攝氏度每分鐘；加速升溫至180攝氏度的過程中，升溫速率為3攝氏度每分鐘。
[0017]優選的是，所述坯料在固化過程中采用的固化劑為順丁烯二酸酐。
[0018]優選的是，壓制坯料時加熱并保持溫度至90攝氏度。
[0019]本發明改進了磁粉與粘結劑的配比，并且通過潤滑劑等形態助劑的加入，提高了磁粉混合漿料熔化狀態下的流動性，使其易于通過注射成型形成復雜的曲面和形狀。
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0021]圖1是本發明所述熱塑性復合高分子粘結磁體方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合實施例及實施例附圖對本發明作進一步詳細的說明。
[0023]如圖1所示，本發明提供了一種熱塑性復合高分子粘結磁體的制造方法，下面介紹該方法的詳細步驟。
[0024]首先，取