[发明专利]一种耐高温低吸湿尼龙基注塑磁性复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温低吸湿尼龙基注塑磁性复合材料及其制备方法。本发明的一种尼龙基注塑磁性复合材料，包括由如下质量百分比的原料制备得到：5％‑30％尼龙基材，70％‑95％磁性填充物，1％‑4％偶联剂，1％‑4％助剂。本发明的尼龙基注塑磁性复合材料，尼龙基材能与磁性填充物界面得到更充分的接触，提高了相容性，从而能使填充量提高，最大磁能积随之提高，同时界面粘接性改善使该尼龙基注塑磁性复合材料的内聚能大幅提升，使该尼龙基注塑磁性复合材料在高磁性填充物填充的同时保证其力学强度。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温低吸湿尼龙基注塑磁性复合材料及其制备方法及其制备方法。

背景技术

磁性塑料是一种新型高分子功能材料，按照其结构分为结构型和复合型两种，结构型磁性塑料是聚合物本身具有强磁性的磁体，复合型磁性材料是以塑料、橡胶、尼龙等为粘合剂与磁性材料混合粘结而加工成的磁体。它兼具塑料和磁性材料的特性，尽管磁性不如传统的烧结磁铁或铸造永磁铁强，但其机械加工性能好，能充分利用塑料易成型、生产效率高的优点，可成型形状复杂的制品，且尺寸比较精确。有机高分子磁性材料作为一种新型功能材料，在超高频装置、高密度存储材料、吸波材料和微电子等需要轻质磁性材料的领域具有很好的应用前景。

尼龙是一种结晶性高聚物，具有优异的综合性能，是工程塑料中最广泛的品种之一。尼龙基磁性复合材料，是尼龙与磁性材料通过熔融共混法制备的复合材料，具有较高的磁性能、加工性能和力学性能；可广泛应用于工业电器、家电、汽车工业中等工业领域。

在汽车工业中主要应用电器和动力底盘等领域，如步进电机等。在直流无刷电机应用中，增加转子磁感应强度，在同等输入电流下，电机转速增加，做功变大，效率提高。转子的磁感应强度，与选材的磁性能有关，而磁性能的最直接表征，是最大磁能积。磁性材料的最大磁能积，是给磁性材料各方面数值综合给出的一个评定值，磁性材料磁能积越大，说明磁性材料的各方面性能越好，如钐钴永磁体的最大磁能积可达到35MGOe，钕铁硼永磁体的理论最大磁能积为64MGOe。常用的钕铁硼N35磁性材料，N40磁性材料，35、40代表的就是它的一个最大磁能积，N35钕铁硼材料的最大磁能积为35MGOe左右；N40材料的最大磁能积大约为40MGOe左右。MGOe和kJ/m³的换算是1MGOe≈7.96kJ/m³，数值约等于8。一般的注塑铁氧体最大磁能积在3-22kJ/m³之间。

目前生产转子构件的方式主要有两种，一种是直接用磁性金属材料直接切割出转子构件形状，此方法虽能保证最大磁能积，但加工难度大，要求高，边角料多，导致生产效率低，成本高昂；另一种是以聚合物基磁力复合材料的形式，以直接注塑的方式直接产出所需转子构件形状，大大节省成本，和提高生产效率，目前此种方式的瓶颈在于：一是磁性无机填料难以达到高比例填充，二是高比例填充后会出现材料力学性能差，达不到使用效果，而填充比例达不到，最大磁能积上不去，最终影响电机做工效率。并且电机带电工作特性和高温发热的工作环境，对材料方面的耐高温和低吸湿有更高要求。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种耐高温低吸湿尼龙基注塑磁性复合材料及其制备方法，以解决目前市场上聚合物基磁性复合材料受力学强度下降的影响而磁性无机填料填充量不高从而导致的最大磁能积低的问题，尤其是电机带电工作特性和高温发热的工作环境，对材料方面的耐高温和低吸湿有更高要求。

本发明提供以下方案：

一种耐高温低吸湿尼龙基注塑磁性复合材料，其特征在于，由包括如下质量百分比的组分制备得到：

尼龙基材：5％-30％

磁性填充物：70％-95％

偶联剂：1％-4％

其它助剂：1％-4％。

优选的所述各组分质量百分比为：