本發(fā)明屬于柔性粘結(jié)永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種柔性寬幅稀土磁體，以及柔性寬幅稀土磁體的制備方法。
背景技術(shù)：
柔性稀土磁體是一種新型的柔性粘結(jié)永磁材料，具有較高的磁性能，良好的耐腐蝕性能和機(jī)械性能，可加工成磁性板材、磁條、磁環(huán)等形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。
柔性稀土磁體一般使用橡膠作為粘結(jié)劑，混合釹鐵硼或者鐵氧體磁粉，并添加一些加工助劑，最常用的工藝是開煉-壓延成型，這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是效率高，產(chǎn)量大，缺點(diǎn)在于實(shí)際生產(chǎn)往往需要多臺(tái)壓延機(jī)組進(jìn)行多次壓延，需要場(chǎng)地大，能耗高，而且作業(yè)環(huán)境差，獲得柔性磁片密度較低，產(chǎn)品在高溫下易變形。柔性磁體也有采用平板壓制成型的，但生產(chǎn)效率較低，不能生產(chǎn)連續(xù)的卷材，只能制成片材。采用擠出成型的方法受限于粘結(jié)劑的流動(dòng)性，一般來(lái)說(shuō)，橡膠類的粘結(jié)劑流動(dòng)性非常差，難以獲得較寬的磁片，僅僅可以擠出窄磁條或者磁環(huán)，生產(chǎn)效率低，成本高，對(duì)某些應(yīng)用領(lǐng)域(如300mm以上寬幅磁片)的要求無(wú)能為力。
現(xiàn)有技術(shù)CN102779603A中公開了一種柔性粘結(jié)釹鐵硼磁體及其制備工藝，將快淬釹鐵硼磁粉91.5wt％，橡膠7wt％，添加劑1.5wt％進(jìn)行密煉，然后破碎成1mm～5mm的顆粒，在70℃～100℃下擠出成型。該專利采用的橡膠是氯化聚乙烯，是以往橡膠磁鐵氧體常用的粘結(jié)劑，其工藝成型性好，但是產(chǎn)品工作溫度低，容易變形。用該專利的方法制得的柔性磁體受限于粘 結(jié)劑氯化聚乙烯的耐溫特性，使用溫度小于80℃。此外，這類粘結(jié)劑的流動(dòng)性非常差，要擠出寬幅的磁片，例如300mm，不可能實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的是提供一種柔性寬幅稀土磁體，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以獲得較寬磁片的技術(shù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種柔性寬幅稀土磁體，所述磁體為連續(xù)的片材或卷材，所述磁體的厚度為1mm～3mm，所述磁體的寬度為200mm～1500mm。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，進(jìn)一步，所述磁體的磁能積大于5MGOe，磁體在150℃下保溫12小時(shí)的線變形率小于2％。
如上所述的柔性寬幅稀土磁體的制備方法：
由以下配比的原料制成：稀土類磁粉、環(huán)氧樹脂、粘結(jié)劑、耐熱型增塑劑和抗氧化劑；稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的92～96wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.01～0.1wt％，余量為稀土類磁粉；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的4～8wt％，所述粘結(jié)劑為熱塑性彈性體；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的0.5～2wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.01～0.5wt％；
上述原料按照以下方法制備：
步驟1，用環(huán)氧樹脂對(duì)稀土類磁粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，獲得第一組合物；
步驟2，將第一組合物及其余組分放入高速混合機(jī)內(nèi)混勻，獲得混合物；
步驟3，將所述混合物混煉，并制成粒徑1～5mm的顆粒料；
步驟4，步驟3中所得顆粒料在擠出機(jī)中進(jìn)行擠出成型，得到寬幅磁片。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，優(yōu)選地，所述稀土類磁粉選自釹鐵硼磁粉或釹鐵氮磁粉中的一種或兩種。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，優(yōu)選地，所述熱塑性彈性體選自聚氨脂彈性體、聚乙烯、聚酰胺彈性體、聚酯彈性體或聚丙烯彈性體中的一種或幾種。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，優(yōu)選地，所述耐熱型的增塑劑選自偏苯三酸三辛酯、季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或幾種。
本發(fā)明如上所述的柔性寬幅稀土磁體，優(yōu)選地，所述抗氧劑選自1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明提供一種較寬的磁片，能夠滿足對(duì)磁片寬度要求大于200mm的應(yīng)用領(lǐng)域的需求。此外，本發(fā)明為寬度較大的連續(xù)磁片，相比僅僅可以擠出窄磁條或者磁環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)方式，能夠提供高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
2、磁體耐高溫性能好，最高可耐150℃的高溫，磁體在150℃下保溫12小時(shí)的線變形率小于2％。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。 所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明提一種實(shí)施方式提供一種柔性寬幅稀土磁體，所述磁體為連續(xù)的片材或卷材，所述磁體的厚度為1mm～3mm，所述磁體的寬度為200mm～1500mm。優(yōu)選地，所述磁體的磁能積大于5MGOe，磁體在150℃下保溫12小時(shí)的線變形率小于2％。所述磁體的密度為4.5g/cm3～6.0g/cm3。
上述柔性寬幅稀土磁體由以下配比的原料制成：
稀土類磁粉，優(yōu)選地，所述稀土類磁粉選自釹鐵硼磁粉或釹鐵氮磁粉中的一種或兩種。
環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。
粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑為熱塑性彈性體；所述熱塑性彈性體選自聚氨脂彈性體、聚乙烯、聚酰胺彈性體、聚酯彈性體或聚丙烯彈性體中的一種或幾種。為了獲得擠出柔性寬幅永磁體，本發(fā)明使用的是熱塑性彈性體，這類粘結(jié)劑在加工溫度高于其熔點(diǎn)時(shí)，粘度就會(huì)大大降低，遠(yuǎn)低于氯化聚乙烯、丁晴橡膠或者其他橡膠，因此可以填充更多的磁粉，并且混煉后的物料流動(dòng)性非常好，更容易獲得寬幅的磁片。其次，由于磁體中磁粉的含量為92wt％～96wt％，磁粉填充比高，并且需要擠出寬幅的磁體，這樣對(duì)物料的流動(dòng)性要求比較苛刻。本發(fā)明的解決方案是采用的熱塑性彈性體作為粘結(jié)劑，其本身的流動(dòng)性就非常好。
耐熱型增塑劑，所述耐熱型的增塑劑選自偏苯三酸三辛酯、季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或幾種。常用的增塑劑是鄰苯二甲酸酯類和環(huán)氧化合物類等，而本發(fā)明使用耐熱型的增塑劑，如偏苯三酸三辛酯、季戊四醇和雙季戊四醇，在增加物料流動(dòng)性的同時(shí)，還可以提高磁體的斷裂伸長(zhǎng)率、撓曲性和柔韌性。
抗氧化劑，所述抗氧劑選自抗氧劑CA(化學(xué)名稱：1,1,3-三(2-甲基-4-羥 基-5-叔丁苯基)丁烷)、抗氧劑1010(化學(xué)名稱：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧劑1076(化學(xué)名稱：β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)中的一種或幾種。擠出磁體不同于擠出普通塑料板材或者擠出仿木板材，由于物料中含有大量的金屬磁粉，擠出的時(shí)候內(nèi)摩擦力較大，有可能使物料局部溫度過(guò)高造成氧化而使流動(dòng)性變差，因此本發(fā)明添加了抗氧化劑。
稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的92～96wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.01～0.1wt％，余量為稀土類磁粉；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的4～8wt％，所述粘結(jié)劑為熱塑性彈性體；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的0.5～2wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.01～0.5wt％。
柔性寬幅稀土磁體的制備方法包括以下步驟：
步驟1，用環(huán)氧樹脂對(duì)稀土類磁粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，然后用80目分析篩進(jìn)行過(guò)篩，獲得第一組合物；
步驟2，將第一組合物及其余組分放入高速混合機(jī)內(nèi)混勻，獲得混合物；
步驟3，用壓式捏煉機(jī)或密煉機(jī)將所述混合物混煉，破碎造?；驍D出機(jī)造粒制成成粒徑1～5mm的顆粒料；
步驟4，步驟3中所得顆粒料在擠出機(jī)中進(jìn)行擠出成型，得到寬幅磁片；所述寬幅磁片的厚度為1.5mm，寬度為1200mm。由于使用的是擠出成型的方法，對(duì)比傳統(tǒng)的壓延成型柔性磁體，優(yōu)點(diǎn)在于磁體沒(méi)有形變，內(nèi)應(yīng)力可以忽略不計(jì)，因此在150℃下其尺寸變化率非常小，小于2％。
以下實(shí)施例，環(huán)氧樹脂使用上海樹脂廠有限公司生產(chǎn)的604H雙酚A型環(huán)氧樹脂和F-46酚醛型環(huán)氧樹脂；組分粘結(jié)劑中的聚氨脂彈性體選用Basf 的Konz 978，聚乙烯選用LG化學(xué)的ME9180，聚酰胺彈性體選用日本宇部的9040X1，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯選用常州華潤(rùn)的CR-8863，聚對(duì)苯二甲酸二甲酯選用阿法埃莎的A13220，聚丙烯彈性體選用LG化學(xué)的M1400。組分增塑劑中的偏苯三酸三辛酯由無(wú)錫百川化工股份有限公司生產(chǎn)，季戊四醇由濟(jì)南上善精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)，雙季戊四醇由天津的坤豐化工生產(chǎn)。組分抗氧劑中的抗氧劑CA由天津市信立豐科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，抗氧劑1010和抗氧劑1076均由宜興市天使合成化學(xué)有限公司生產(chǎn)。
實(shí)施例1
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體包括以下組分：稀土類磁粉、環(huán)氧樹脂、粘結(jié)劑、耐熱型增塑劑和抗氧化劑；稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的93wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.05wt％，稀土類磁粉占99.95wt％；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的7.0wt％；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的1.5wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.4wt％。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體所使用的具體原料如下：稀土類磁粉，為NdFeB磁粉。環(huán)氧樹脂，為雙酚A型環(huán)氧樹脂。粘結(jié)劑，為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。耐熱型增塑劑，為偏苯三酸三辛酯?？寡趸瘎?，為抗氧劑CA(化學(xué)名稱：1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷)。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體按照以下制備方法進(jìn)行制備：
步驟1，用環(huán)氧樹脂對(duì)稀土類磁粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，然后用80目分析篩進(jìn)行過(guò)篩，獲得第一組合物；
步驟2，將第一組合物及其余組分放入高速混合機(jī)內(nèi)混勻，獲得混合物；
步驟3，用密煉機(jī)將所述混合物混煉，破碎造粒制成成粒徑1～5mm的 顆粒料；
步驟4，步驟3中所得顆粒料在擠出機(jī)中進(jìn)行擠出成型，得到厚度為1.5mm，寬度為1200mm的寬幅磁片。具體參數(shù)見表1。
實(shí)施例2
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體包括以下組分：稀土類磁粉、環(huán)氧樹脂、粘結(jié)劑、耐熱型增塑劑和抗氧化劑；稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的95wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.08wt％，稀土類磁粉占99.92wt％；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的5.0wt％，所述粘結(jié)劑為熱塑性彈性體；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的1.0wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.25wt％。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體所使用的具體原料如下：稀土類磁粉，為NdFeN磁粉。環(huán)氧樹脂，為酚醛環(huán)氧樹脂。粘結(jié)劑，為聚氨脂彈性體。耐熱型增塑劑，為季戊四醇?？寡趸瘎瑸榭寡鮿┛寡鮿?010(化學(xué)名稱：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體按照以下制備方法進(jìn)行制備：
步驟1，用環(huán)氧樹脂對(duì)稀土類磁粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，然后用80目分析篩進(jìn)行過(guò)篩，獲得第一組合物；
步驟2，將第一組合物及其余組分放入高速混合機(jī)內(nèi)混勻，獲得混合物；
步驟3，用壓式捏煉機(jī)將所述混合物混煉，擠出機(jī)造粒制成成粒徑1～5mm的顆粒料；
步驟4，步驟3中所得顆粒料在擠出機(jī)中進(jìn)行擠出成型，得到厚度為2.0mm，寬度為350mm的寬幅磁片。具體參數(shù)見表1。
實(shí)施例3
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體包括以下組分：稀土類磁粉、環(huán)氧樹脂、粘結(jié)劑、耐熱型增塑劑和抗氧化劑；稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的92wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.1wt％，稀土類磁粉占99.9wt％；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的8.0wt％；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的2wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.5wt％。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體所使用的具體原料如下：稀土類磁粉，為NdFeB磁粉。環(huán)氧樹脂，為酚醛環(huán)氧樹脂。粘結(jié)劑，為聚乙烯。耐熱型增塑劑，為雙季戊四醇?？寡趸瘎瑸榭寡鮿?076(化學(xué)名稱：β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體的制備方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體包括以下組分：稀土類磁粉、環(huán)氧樹脂、粘結(jié)劑、耐熱型增塑劑和抗氧化劑；稀土類磁粉與環(huán)氧樹脂為第一組合物；第一組合物與粘結(jié)劑為第二組合物；上述組分的重量配比為：
所述第一組合物占第二組合物重量的96wt％；
所述第一組合物中環(huán)氧樹脂占0.01wt％，稀土類磁粉占99.99wt％；
所述粘結(jié)劑占第二組合物的4.0wt％；
耐熱型增塑劑，所述耐熱型增塑劑的重量為第二組合物的0.5wt％；
抗氧化劑，所述抗氧化劑的重量為第二組合物的0.01wt％。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體所使用的具體原料如下：稀土類磁粉，為NdFeB磁粉。環(huán)氧樹脂，為雙酚A型環(huán)氧樹脂。粘結(jié)劑，為聚酰胺彈性體。耐熱型增塑劑，為偏苯三酸三辛酯?？寡趸瘎?，為抗氧劑1010(化學(xué)名稱： 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本實(shí)施例柔性寬幅稀土磁體的制備方法與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例1-1
本對(duì)比例中不用環(huán)氧樹脂對(duì)磁粉進(jìn)行預(yù)處理，其余配方和磁體的制備方法與實(shí)施例1中相同。
對(duì)比例1-2
本對(duì)比例中不用環(huán)氧樹脂對(duì)磁粉進(jìn)行預(yù)處理，其余配方和磁體的制備方法與實(shí)施例2中相同。
對(duì)比例1-3
本對(duì)比例中不用環(huán)氧樹脂對(duì)磁粉進(jìn)行預(yù)處理，其余配方和磁體的制備方法與實(shí)施例3中相同。
對(duì)比例1-4
本對(duì)比例中不用環(huán)氧樹脂對(duì)磁粉進(jìn)行預(yù)處理，其余配方和磁體的制備方法與實(shí)施例4中相同。
對(duì)比例2-1
本對(duì)比例中不使用抗氧劑，其余配方和工藝與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例2-2
本對(duì)比例中不使用抗氧劑，其余配方和工藝與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例2-3
本對(duì)比例中不使用抗氧劑，其余配方和工藝與實(shí)施例3相同。
對(duì)比例2-4
本對(duì)比例中不使用抗氧劑，其余配方和工藝與實(shí)施例4相同。
對(duì)比例3-1
本對(duì)比例中加入占第二組合物0.4wt％的潤(rùn)滑劑蠟液，其余配方和工藝與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例3-2
本對(duì)比例中加入占第二組合物0.3wt％的潤(rùn)滑劑蠟液，其余配方和工藝與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例3-3
本對(duì)比例中加入占第二組合物0.5wt％的潤(rùn)滑劑硅油，其余配方和工藝與實(shí)施例3相同。
對(duì)比例3-4
本對(duì)比例中加入占第二組合物0.2wt％的潤(rùn)滑劑硅油，其余配方和工藝與實(shí)施例4相同。
注：把柔性磁體裁成10*100mm大小的試樣，其中100mm的方向?yàn)槠叫袎貉臃较?因?yàn)槿嵝源朋w通常在壓延方向的變形率最大)，在150℃下保溫12小時(shí)，然后測(cè)量其在100mm方向上的尺寸變化率，作為柔性磁體耐溫的變形率值。
表面裂紋率：表面裂紋的長(zhǎng)度與擠出寬度的比值。
表1寬幅磁片的測(cè)試參數(shù)
上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。