本發(fā)明屬于碳纖復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁性尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
磁性塑料是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高分子功能材料，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料之一。磁性塑料按組成可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩種，結(jié)構(gòu)型磁性塑料是指聚合物本身具有強(qiáng)磁性的磁體；復(fù)合型磁性塑料是指以塑料或橡膠為粘合劑與磁性粉末混合粘接加工而制成的磁體。
普通的塑料沒(méi)有鐵磁性，但是利用特殊的方法可以形成鐵磁性的料。磁性塑料的主要優(yōu)點(diǎn)是：密度小、耐沖擊強(qiáng)度大，可進(jìn)行切割、切削、鉆孔、焊接、層壓和壓花紋等加工，使用時(shí)不會(huì)發(fā)生碎裂，它可采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模壓、擠出等)進(jìn)行加工，可加工成尺寸精度高、薄壁、復(fù)雜形狀的制品，可成型帶嵌件制品，實(shí)現(xiàn)電磁設(shè)備的小型化、輕量化、精密化和高性能化。
cn103709739a公開(kāi)了一種磁性尼龍復(fù)合材料，其由以下質(zhì)量份的組分制備而成：磁粉：86％，尼龍6樹(shù)脂：10％，相容劑：3％，加工助劑：1％。其是通過(guò)在普通的塑料中添加磁性粉末而制成磁性尼龍復(fù)合材料，制備的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等性能指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是，在實(shí)際的應(yīng)用中該力學(xué)性能仍不能滿足實(shí)際需求，有待進(jìn)一步提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種磁性尼龍復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明的復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)異，拉伸強(qiáng)度在65mpa以上，彎曲強(qiáng)度在120mpa以上，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度在5.5kj/m2以上，完全可以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：
第一方面，本發(fā)明提供一種磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
本發(fā)明中，磁粉的重量份為70～85份，例如為70份、72份、75份、77.5份、80份、82份、83份或85份等。
本發(fā)明中，尼龍6樹(shù)脂的重量份為8～15份，例如為8份、9份、10份、12份、13份、14份或15份等。
本發(fā)明中，瀝青的重量份為15～30份，例如為15份、16份、17份、18份、20份、22份、23份、25份、27份或30份等。
本發(fā)明中，相容劑的重量份為1～3份，例如為1份、1.5份、1.7份、2份、2.2份、2.5份或3份等。
本發(fā)明中，加工助劑的重量份為1～3份，例如為1份、1.5份、1.8份、2份、2.3份、2.5份或3份等。
作為本發(fā)明所述磁性尼龍復(fù)合材料的優(yōu)選技術(shù)方案，所述復(fù)合材料由以下重量份的組分制備而成：
作為本發(fā)明所述磁性尼龍復(fù)合材料的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述復(fù)合材料由以下重量份的組分制備而成：
優(yōu)選地，所述的磁粉為鍶鐵氧體磁粉。
優(yōu)選地，所述的相容劑為接枝聚丙烯。
優(yōu)選地，所述尼龍6樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min。
優(yōu)選地，所述的加工助劑為重量比為3：4：3的抗氧劑、潤(rùn)滑劑和偶聯(lián)劑的混合物。
優(yōu)選地，所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
優(yōu)選地，所述的潤(rùn)滑劑為n’n’-乙撐雙硬脂酰胺或硅酮粉。
優(yōu)選地，優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
第二方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的磁性尼龍復(fù)合材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以500～1000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為12h～36h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在175～200℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料。
優(yōu)選地，所述步驟(4)中擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明通過(guò)添加合適量的瀝青，配合與磁粉和尼龍6樹(shù)脂等組分的協(xié)同作用，改善了得到的磁性尼龍復(fù)合材料的綜合性能，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等性能均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，本發(fā)明的磁性尼龍復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度在65mpa以上，彎曲強(qiáng)度在120mpa以上，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度在5，5kj/m2以上。
(2)本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需特別設(shè)備，生產(chǎn)成本低廉。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
上述尼龍6樹(shù)脂為購(gòu)自市售的pa6(1013b)，其拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min；相容劑接枝聚丙烯，購(gòu)自市售沈陽(yáng)四維的接枝pp(jb1)。
制備方法如下：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以500rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為36h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在175℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料；擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
將本實(shí)施例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為65mpa，彎曲強(qiáng)度為121mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為5.5kj/m2。
實(shí)施例2
磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
上述尼龍6樹(shù)脂為購(gòu)自市售的pa6(1013b)，其拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min；相容劑接枝聚丙烯，購(gòu)自市售沈陽(yáng)四維的接枝pp(jb1)。
制備方法如下：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以1000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為12h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在200℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料；擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
將本實(shí)施例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為68mpa，彎曲強(qiáng)度為124mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為5.5kj/m2。
實(shí)施例3
磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
上述尼龍6樹(shù)脂為購(gòu)自市售的pa6(1013b)，其拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min；相容劑接枝聚丙烯，購(gòu)自市售沈陽(yáng)四維的接枝pp(jb1)。
制備方法如下：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以800rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為24h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在185℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料；擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
將本實(shí)施例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為71mpa，彎曲強(qiáng)度為124mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為5.6kj/m2。
實(shí)施例4
磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
上述尼龍6樹(shù)脂為購(gòu)自市售的pa6(1013b)，其拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min；相容劑接枝聚丙烯，購(gòu)自市售沈陽(yáng)四維的接枝pp(jb1)。
制備方法如下：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以900rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為30h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在190℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料；擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
將本實(shí)施例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度70mpa，彎曲強(qiáng)度為126mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為5.8kj/m2。
實(shí)施例5
磁性尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
上述尼龍6樹(shù)脂為購(gòu)自市售的pa6(1013b)，其拉伸強(qiáng)度為59.2mpa，彎曲模量為15100mpa，熔體流動(dòng)速率為15.9g/10min；相容劑接枝聚丙烯，購(gòu)自市售沈陽(yáng)四維的接枝pp(jb1)。
制備方法如下：
(1)、磁粉處理：先將磁粉在120℃烘干4～6小時(shí)；再將烘干好的磁粉放入高速攪拌機(jī)攪拌；在攪拌過(guò)程中加入偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理：
(2)、按配比將步驟(1)處理好的磁粉與尼龍6樹(shù)脂、相容劑和加工助劑混合均勻，得到混合基料；
(3)、將步驟(2)的混合基料浸漬到瀝青的四氯化碳溶液中，以900rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)浸漬，攪拌的時(shí)間為32h；
(4)、把浸漬后的混合基料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在195℃下熔融剪切、混煉、擠出造粒得到磁性尼龍復(fù)合材料粒料；擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min，喂料轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/min，切料速度為480轉(zhuǎn)/min。
將本實(shí)施例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為75mpa，彎曲強(qiáng)度為130mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為6kj/m2。
對(duì)比例1
除不添加瀝青外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同，得到磁性尼龍復(fù)合材料。
將本對(duì)比例制備的磁性尼龍復(fù)合材料，進(jìn)行性能測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為48mpa，彎曲強(qiáng)度為95mpa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為3.3kj/m2。
申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。