一種注射成型用的軟磁顆粒料制備
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，具體步驟為：先將軟磁性粉末用適量偶聯(lián)劑偶聯(lián)，后干燥、破碎、篩分；按照配方將偶聯(lián)后的粉體與樹脂混合，經雙螺桿擠出機混煉造粒，獲得注射成型用軟磁顆粒料；最后經注塑成型獲得產品。在滿足磁導率要求的條件下，注塑生產工藝相比傳統(tǒng)軟磁制品的燒結工藝，具有：生產效率高、可生產形狀復雜的產品、產品尺寸精度高，生產成本低等優(yōu)點。
【專利說明】
一種注射成型用的軟磁顆粒料制備
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及磁性材料的注射成型領域，特別涉及一種可注射成型用的軟磁顆粒料 的制備。
【背景技術】
[0002] 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，大到工業(yè)設備小到手機、電腦等電子產品，人們日常生活中 接觸的輻射源越來越多，因此，對軟磁產品的需求越來越多。但隨著電子元器件逐漸向小型 化、集成化發(fā)展，對器件的電磁性能、力學性能以及幾何外形尺寸等要求越來越高。傳統(tǒng)的 軟磁制品的生產是通過燒結成型，即先將粉體和粘結劑混合得到預混料，過篩后經冷壓或 熱壓成型得坯件，最后在一定的溫度、壓力或氣氛中燒結獲得產品。該工藝制得的產品密度 大，磁導率較高，但生產效率較低，尺寸精度不夠，成型工序多，在生產形狀復雜、精度要求 較高的器件和一些薄壁器件方面顯得尤為不足。本發(fā)明采用注射成型技術，將軟磁粉體和 塑料粘結劑混合均勻后經雙螺桿擠出機造粒，用注塑機一次成型即可得到產品。相比傳統(tǒng) 燒結工藝，注塑成型工藝具有：工序簡單、生產效率高、成本低、可生產形狀復雜且精度要求 較高的軟磁產品。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有軟磁成型技術工藝復雜、生產效率較低等缺陷，提供 一種注射成型用的軟磁顆粒料及其制備方法。相比傳統(tǒng)工藝，該工藝工序簡單、生產效率 高、成本低及可快速成型形狀復雜及薄壁器件。
[0004] 本發(fā)明所述注射成型用軟磁顆粒料，所含組分及各組分的質量百分數(shù)如下：
[0005] 軟磁性粉末 75%~95% 塑料樹脂， 5%~25% 偶聯(lián)劑（占軟磁粉質量百分比） 0.1°/。~2%
[0006] 彈性體（占塑料樹脂質量百分比）1%~5% 潤滑劑（占塑料樹脂質量百分比）0.2°/。~0.6%
[0007] 所述的軟磁性粉末為鐵粉、鐵硅鋁、鐵鎳合金、坡莫合金和軟磁鐵氧體中的一種或 幾種，粒徑為1~15 μm ;所述的塑料樹脂為熱塑性樹脂，包括但不限于聚對苯二甲酸丁二 醇酯（PBT)、聚酰胺（PA)、聚苯硫醚（PPS)、聚偏氟乙烯（PVDF)或聚丙烯（PP)等；所述的偶 聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑和鋁酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種混合
[0008] 工藝步驟如下：
[0009] (1)粉體偶聯(lián)處理：將所述質量分數(shù)的偶聯(lián)劑經乙醇溶解稀釋后加入軟磁性粉末 中，乙醇用量為剛好浸潤軟磁粉體為宜，充分攪拌均勻后，在80°C下真空干燥4h，經破碎、 篩分后獲得偶聯(lián)軟磁粉體；
[0010] (2)預混：按照所述質量分數(shù)稱取塑料樹脂，添加1 %~5%質量份的彈性體和 0.2%~0.6%質量份的滑劑，混合均勾，然后與步驟⑴制得的偶聯(lián)軟磁粉混合均勾，得預 混料。
[0011] (3)混煉造粒：將（2)中預混料用雙螺桿擠出機混煉造粒，獲得注射成型用軟磁顆 粒料；擠出機各段溫度設為245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0012] (4)注塑成型：將步驟⑶中制得的軟磁顆粒料在注塑機中注射成型，得到軟磁產 品。
【具體實施方式】：
[0013] 下面通過實施例對本發(fā)明所述注射成型用軟磁顆粒料的制備方法做進一步說明， 但本發(fā)明的保護范圍不限于此，對本發(fā)明所做的任何形式上的改變都應在本發(fā)明的保護范 圍內。
[0014] 實施例1
[0015] 取11. 25g硅烷偶聯(lián)劑KH-550溶于適量無水乙醇中，待完全溶解后，加入4. 5kg鐵 粉，攪拌均勻后，在60°C條件下真空干燥4~6h后，冷卻、粉碎、篩分得偶聯(lián)鐵粉。
[0016] 取0. 5kg的PA66,添加0. 2 %潤滑劑和5 %彈性體，混合均勻后與4. 5kg上述偶聯(lián) 過的鐵粉預混，得預混料。
[0017] 將上述預混料經雙螺桿擠出機混煉造粒，獲得鐵粉/PA66注射成型顆粒料，擠出 機各段溫度設為 245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0018] 上述顆粒料經注塑成型得到樣品。根據(jù)相關測試標準，測得樣品的磁導率為18,飽 和磁化強度為18. 3mT，磁芯損耗Pcv為32. 3kW/m3。
[0019] 實施例2
[0020] 取22. 75g鈦酸酯偶聯(lián)劑HY-201溶于適量無水乙醇中，待完全溶解后，加入4. 55kg 鐵鎳合金粉，攪拌均勻后，在80°C條件下真空干燥4h后，冷卻、粉碎、篩分得偶聯(lián)鐵鎳合金 粉。
[0021] 取0. 45kg的PPS，添加0. 1 %潤滑劑和4%彈性體，混合均勻后與4. 55kg上述偶聯(lián) 過的鐵鎳合金粉混合，得預混料。
[0022] 將上述預混料經雙螺桿擠出機混煉造粒，獲得鐵鎳合金/PPS注射成型顆粒料，擠 出機各段溫度設為245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0023] 上述顆粒料經注塑成型得到樣品。根據(jù)相關測試標準，測得樣品的磁導率為27,飽 和磁化強度為22. 5mT，磁芯損耗為Pcv45. 6kW/m3。
[0024] 實施例3
[0025] 取12. 75g硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于適量無水乙醇中，待完全溶解后，加入到4. 25kg 錳鋅鐵氧體中，攪拌均勻后，在80°C條件下真空干燥4h后，冷卻、粉碎、篩分得偶聯(lián)錳鋅鐵 氧體粉。
[0026] 取0. 75kg的PA6,添加 0. 3%潤滑劑和4%彈性體，混合均勻后與4. 25kg上述偶聯(lián) 錳鋅鐵氧體粉進行預混，得預混料。
[0027] 將上述預混料經雙螺桿擠出機混煉加工，獲得錳鋅鐵氧體/PA6注射成型顆粒料， 擠出機各段溫度設為245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0028] 上述顆粒料經注塑成型得到樣品。根據(jù)相關標準測試，測得樣品的磁導率為14,飽 和磁化強度為18. 4mT，磁芯損耗Pcv為46. 7kW/m3。
[0029] 實施例4
[0030] 取13. 68g硅烷偶聯(lián)劑KH-550溶于適量無水乙醇中，待充分溶解后，加入到4. 56kg 鐵粉與錳鋅鐵氧體的混合料中，其中鐵粉與鐵氧體粉末的重量比為7 : 3,攪拌均勻后，在 80°C條件下真空干燥4h后，冷卻、粉碎、篩分得偶聯(lián)復合軟磁粉。
[0031] 取0. 44kg的PA6,添加0. 2 %潤滑劑和5 %彈性體，混合均勻后分別與4. 56kg上述 偶聯(lián)復合軟磁粉進行預混，得預混料。
[0032] 將上述預混料經雙螺桿擠出機混煉加工，獲得復合軟磁粉/PA6注射成型顆粒料， 擠出機各段溫度設為245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0033] 上述顆粒料經注塑成型得到樣品。根據(jù)相關標準進行測試，測得樣品的磁導率為 18,飽和磁化強度為19. 5mT，磁芯損耗Pcv為29. 5kW/m3。
[0034] 實施例5
[0035] 取13. 8g硅烷偶聯(lián)劑KH-550溶于適量無水乙醇中，待充分溶解后，加入到4. 6kg 鐵硅鋁粉中，攪拌均勻后，在80°C條件下真空干燥4h后，冷卻、粉碎、篩分得偶聯(lián)鐵硅鋁粉。
[0036] 取0. 4kg的PA6,添加0. 3%潤滑劑和4%彈性體，混合均勻后與4. 6kg上述偶聯(lián)鐵 鋁粉進行預混，得預混料。
[0037] 將上述預混料經雙螺桿擠出機混煉造粒，獲得鐵硅鋁/PA6注射成型顆粒料，擠出 機各段溫度設為 245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。
[0038] 上述顆粒料經注塑成型得到樣品。根據(jù)相關標準進行測試，測得樣品的磁導率為 16,飽和磁化強度為20. 8mT，磁芯損耗Pcv為41kW/m3。
【主權項】
1. 一種注射成型用的軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于該軟磁顆粒料包括的組分及 各組分的質量百分數(shù)如下： 軟磁性粉末 75%~95% 塑料樹脂 5%~25°/。 偶聯(lián)劑（占軟磁粉質量百分比）0.1%~2%。 彈性體（占塑料樹脂質量百分比）1%~5% 潤滑劑（占塑料樹脂質量百分比）0.2%~0.6%2. -種注射成型用的軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于制備方法按以下步驟進行： (1) 粉體偶聯(lián)：將權利要求1所述質量分數(shù)的偶聯(lián)劑經乙醇溶解稀釋后加入軟磁性粉 末中，乙醇用量為剛好浸潤軟磁粉體為宜，充分攪拌均勻后，在80°C下真空干燥4h，經破 碎、篩分后獲得偶聯(lián)軟磁粉體； (2) 預混：按照權利要求1所述質量分數(shù)稱取塑料樹脂，添加1 %~5%質量份彈性體 和0. 2%~0. 6%質量份潤滑劑，混合均勻，然后與步驟（1)制得的偶聯(lián)軟磁粉混合均勻，得 預混料。 (3) 混煉造粒：將預混料用雙螺桿擠出機混煉造粒，得注射成型用軟磁顆粒料，擠出機 各段溫度設為 245 °C、250 °C、260 °C、245 °C。 (4) 注塑成型：將步驟（3)中制得的軟磁顆粒料用注塑機注射成型，得到軟磁產品。3. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的軟 磁性粉末為鐵粉、鐵硅鋁、鐵鎳合金、坡莫合金或軟磁鐵氧體中的一種或幾種，粒徑為1~ 15 μ m〇4. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的塑料 樹脂為熱塑性樹脂，包括但不限于聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚酰胺（PA)、聚苯硫醚 (PPS)、聚偏氟乙烯（PVDF)或聚丙烯（PP)等。5. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的偶聯(lián) 劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑和鋁酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種混合。6. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的乙醇 為無水乙醇。7. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的潤滑 劑為硬脂酸類、油酰胺、或乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種混合。8. 如權利要求1所述的注射成型用軟磁顆粒料的制備方法，其特征在于，所述的彈性 體為聚烯烴彈性體（POE)、三元乙丙橡膠（EPDM)、苯乙烯系熱塑性彈性體（SBS)或乙烯-醋 酸乙烯酯共聚物（EVA)。
【文檔編號】C08L23/12GK105885359SQ201410796061
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月19日
【發(fā)明人】趙寧寧, 董玉欣, 王帆, 王鑫, 王勇杰, 蔡偉, 喬梁, 鄭精武, 車聲雷, 姜力強
【申請人】浙江理創(chuàng)新材料有限公司