[发明专利]一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于软磁材料领域，尤其涉及一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料及其制备方法。

背景技术

软磁材料是指具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，广泛用作电感材料、吸波材料和隔磁材料领域。软磁材料的成分主要有铁基金属合金、铁氧体、羰基铁粉三大类，其中，铁基金属合金主要包括铁硅、铁硅铝、铁硅铬、铁镍、铁镍钼等，铁氧体主要包括锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。

目前，软磁成型的工艺较多，主要包括以下几种：压制成型+烧结工艺；流延+烧结工艺；流延工艺；压延工艺。然而，上述工艺均无法成型具有高强度高韧性三维复杂结构的软磁材料。

为了获得高强度高韧性三维复杂结构的软磁材料，人们尝试着将塑料与软磁粉以及其它助剂混合，通过注塑工艺来制备高强度高韧性三维复杂结构的软磁材料。该方法的技术难度主要在于能否添加超高含量的软磁粉(质量分数85％以上)，并解决好软磁粉体和塑料的界面结合力问题，使制得的塑料、软磁复合材料在具备高强度高韧性的同时，还具有较高的磁导率。申请号为201210003641.3的中国专利(发明名称：一种高性能纳米晶软磁复合材料及其制备方法)公开了一种高性能纳米晶软磁复合材料及其制备方法，所述纳米晶软磁复合材料的配方为：Fe：Cr：S：B：C：聚丙烯：润滑剂(硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的一种或几种)：偶联剂(钛酸酯或铝酸酯)：相容剂(顺丁烯二酸羰基铁酯)：熔指调节剂(聚乙烯蜡)＝(40-59)：(8-40)：(8-20)：(4-10)：(1-5)：(8-50)：(4-10)：(3-5)：(3-8)：(2-8)； 其制备方法路线如下所示：一次配料-高速水雾化法-钝化处理-退火处理-一次球磨-二次球磨-二次配料-三次球磨-三次配料-高速混合-挤出造粒-注塑成型。该方法虽然能一定程度上解决相容性问题，然而，该方法选用PP作为粘结剂，PP流动性一般，添加上高填充量的软磁合金粉体后流动性更差，难以成型充模困难的制品；其次，该方法混料采用多次球磨工艺和搞混寄出工艺，过于繁琐，导致生产效率低下，无法满足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料，旨在解决现有技术难以制备出高含粉量、高性能的复杂三维结构软磁材料的问题。

本发明的另一目的在于提供一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料的制备方法。

本发明是这样实现的，一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料，包括如下重量份数的下列组分：

其中，所述高流动性塑料的300℃、2.16kg条件下的熔融指数≥30g/10min；

且所述复合材料中，所述软磁粉由偶联剂溶剂包覆形成软磁粉包覆体。

以及，一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述注塑成型塑料与软磁粉体复合材料的配方称取各组分；

将偶联剂溶于溶剂中形成偶联剂溶剂；

将软磁粉与所述偶联剂溶剂混合后进行加热处理，得到软磁粉包覆体；

将所述软磁粉包覆体、高流动性塑料、增塑剂、抗氧剂进行密炼混合处理，制得混炼胶；

将所述混炼胶进行破碎处理后进行挤出造粒。

本发明提供的注塑成型塑料与软磁粉体复合材料，选用高流动性塑料作为粘接剂，可以有效提高所述软磁粉和塑料成分之间的界面相容问题；同时，所述软磁粉由偶联剂溶剂包覆形成软磁粉包覆体。由于所述偶联剂同时拥有亲无机和亲有机基团，包覆时所述偶联剂上的亲无机基团会和所述软磁粉表面吸附的空气中的水分上的羟基紧密结合，亲有机基团则和塑料紧密结合，由此，增加了复合材料中塑料组分和磁粉组分的相容性，进而提高所述软磁粉在所述高流动性塑料中的填充率。因此，可以得到高含粉量的复合材料(最高可含90％磁粉)。本发明得到的注塑成型塑料与软磁粉体复合材料，可以制备具有高强高韧的复杂三维结构制品。

本发明提供的注塑成型塑料与软磁粉体复合材料的制备方法，方法简单易控，更重要的是，利用注塑工艺可以一次成型制得三维结构复杂的软磁制品。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种注塑成型塑料与软磁粉体复合材料，包括如下重量份数的下列组分：