[发明专利]一种钕铁硼永磁铁表面有机涂层料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种钕铁硼永磁铁表面有机涂层料及其制备方法，属于稀土永磁技术领域，由以下原料按重量制备而成：改性聚丙烯酸树脂100‑200份、环氧树脂50‑100份、聚丙烯酰胺10‑20份、氧化铬2‑5份、抗氧剂2‑4份、磷化剂1‑3份、红丹1‑2份、有机溶剂50‑100份。本发明钕铁硼永磁铁表面有机涂层料原料来源广，制备方法简单，能有效提高永磁体的抗腐蚀性能，避免氧气、水蒸气对永磁体的损害，且能够一定程度上增强材料的力学性能、耐高温性能等，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及稀土永磁技术领域，具体涉及一种钕铁硼永磁铁表面有机涂层料及其制备方法。

背景技术

钕铁硼，简单来讲是一种磁铁，和我们平时见到的磁铁所不同的是，其优异的磁性能而被称为“磁王”。

钕铁硼中含有大量的稀土元素钕、铁及硼，其特性硬而脆。由于表面极易被氧化腐蚀，钕铁硼必须进行表面涂层处理。表面化学钝化是很好的解决方法之一。钕铁硼作为稀土永磁材料的一种具有极高的磁能积和矫顽力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。钕铁硼的优点是性价比高，具良好的机械特性；由于钕铁硼磁铁是由稀土金属钕、纯铁和硼以粉末冶金的工艺制备而成，其表面相对疏松多孔，故化学稳定性差，在使用环境中容易发生氧化生锈，而且在湿热条件下会发生严重的电化学腐蚀，恶化了磁性能，大大降低了其使用寿命。因此对钕铁硼磁性材料进行严格的表面防护处理就极为重要。目前，解决钕铁硼磁性材料腐蚀问题的主要方法有电镀、化学镀、磷化和电泳等表面处理工艺。由于化学镀存在着使用周期短、价格昂贵及大量的污水处理导致环境的恶化等缺陷，而磷化、电泳等工艺防腐性能普遍比较差，因此从结合力、耐蚀性、综合成本以及环境污染等方面考虑，通常采用电镀工艺，其中镀镍和镀锌工艺尤为常用。但一方面钕铁硼磁体形状众多而且复杂，镀镍和镀锌过程中电流分布极不均匀，导致材料表面镍镀层或锌镀层厚薄相差很大；另一方面普通的镍镀层和锌镀层本身孔隙率也相当高，而镍镀层和锌镀层对钕铁硼基体来说是属于阴极性镀层，只有尽可能减少镀镍层或锌镀层的孔隙，才能更好地保护基体金属。因此通过提高镀镍层和锌镀层的厚度分布均匀性及降低镀镍层和锌镀层的孔隙率，对于钕铁硼防腐工程有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钕铁硼永磁铁表面有机涂层料及其制备方法，原料来源广，制备方法简单，能有效提高永磁体的抗腐蚀性能，避免氧气、水蒸气对永磁体的损害，且能够一定程度上增强材料的力学性能、耐高温性能等，具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种钕铁硼永磁铁表面有机涂层料，由以下原料按重量制备而成：改性聚丙烯酸树脂100-200份、环氧树脂50-100份、聚丙烯酰胺10-20份、氧化铬2-5份、抗氧剂2-4份、磷化剂1-3份、红丹1-2份、有机溶剂50-100份；

所述改性聚丙烯酸树脂由以下方法制备而成：

S1.预乳化：将复合表面活性剂溶于水后，得到复合表面活性剂溶液，将氧化石墨烯溶解在丙烯酸类混合单体中，与上述一半的复合表面活性剂溶液混合，1000r/min搅拌，预乳化0.5-1h，即得预乳液；

S2.种子引发聚合：取四分之一的预乳液和剩余的复合表面活性剂溶液混合，加入碳酸氢钠、引发剂和水，搅拌均匀形成均相的引发剂水溶液，在氮气下搅拌并缓慢升温，温度升高至75-85℃，当体系出现蓝色后，种子乳液形成，继续保持反应1-3h，加入剩余的预乳液，继续保温反应4-5h，降温，用碳酸氢钠调节乳液pH至7-8，即得改性聚丙烯酸酯乳液。

作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量制备而成：改性聚丙烯酸树脂120-180份、环氧树脂60-90份、聚丙烯酰胺12-18份、氧化铬3-4份、抗氧剂2.5-3.5份、磷化剂1.5-2.5份、红丹1.2-1.7份、有机溶剂70-80份。