[發明專利]一種磁性復合材料專用多功能助劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710570038.6
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107400260B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 張保崗;劉莉;王炳昕;游海軍
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;青島晟科材料有限公司;青島晟瑞達磁性材料有限公司
• 主分類號: C08K13/02
• 分類號: C08K13/02;C08K3/36;C08K5/18;C08K5/10;C08K5/09;C08K5/548;C08K5/37;C08L71/02;C08L9/02;H01F1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙斌;苗峻

本發明公開了一種磁性復合材料專用多功能助劑及其制備方法，該多功能助劑由白炭黑、表面活性劑、防老劑、偶聯劑組成，白炭黑和助劑的混合，大幅度降低了磁粉表面能及界面張力，有效的防止微細化粒子自聚，增加與基體材料的相容性，促進磁性粒子的分散，提高磁性復合材料磁強度、磁性均勻性及耐老化性能，降低磁性復合材料體系粘度，改善流動性，使復合材料加工性能得到提高，并且采用白炭黑作為補強劑填充到混合料中，增加了磁性復合材料機械性能。

技術領域

本發明涉及復合材料領域,特別是涉及一種磁性復合材料專用多功能助劑的技術與制備方法。

背景技術

磁性復合材料是指磁粉與聚合物基體經混合、成型、固化而得到的復合永久磁體。因其密度小、耐沖擊強度大，制品可進行切割、鉆孔、焊接、層壓和壓花紋等加工，而且使用時不會發生碎裂。可以采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模壓、擠出等)進行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、復雜形狀的制品，可成型帶嵌件制品，對電磁設備實現小型化、輕量化、精密化和高性能化的目標起著關鍵的作用，因而越來越多為人們所重視，是一種很有前途的基礎功能材料。

復合材料的磁性的強弱取決于磁粉含量，根據產品用途不同，磁粉填充體積含量不同，有的產品填充體積分數甚至達到98％，磁粉大量填充嚴重影響了磁性復合材料的流動性，磁粉顆粒分散程度變差，并且惡化了基體材料耐老化性能。為了改善復合材料性能，經常加入助劑，但是傳統的助劑功能單一，難以滿足磁性復合材料工業的要求。近年來，磁性復合材料助劑向高效多能方向發展，高效是指添加量少，多能是指一種助劑兼有多種功能。使用磁性復合材料專用多功能助劑，可以減少配方中的配合組份數，以簡化配方。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：提供以一種材料替代多種原材料添加的磁性復合材料專用多功能助劑及其制備方法，該助劑不僅使用方便無污染，綠色環保，同時能夠提高膠料強度、流動性、分散性、耐老化性能、降低磁性復合材料生產成本，解決磁性復合材料產品性能差、質量不穩定等問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種磁性復合材料專用多功能助劑及其制備方法，該多功能助劑各組成成分及重量份配比為：白炭黑20-30份、表面活性劑5-10份、防老劑10-20份、偶聯劑40-60份。

其中，所述表面活性劑為：離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑(例如烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯等)或兩性表面活性劑(例如卵磷脂、氨基酸型、甜菜堿型等)或其混合物等；進一步優選季銨化物、硬脂酸、聚山梨酯、氨基酸型中的一種或幾種。其中，離子型表面活性劑包括陽離子表面活性劑(例如季銨化物等)與陰離子表面活性劑(例如硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉等。

所述防老劑為：物理防老劑(例如石蠟、微晶蠟等)或化學防老劑(例如防老劑RD、防老劑MB、防老劑4010NA、防老劑4020、防老劑445等)或反應型防老劑(例如亞硝基二苯胺(NDPA)等)或其混合物等；進一步優選為石蠟、防老劑RD、防老劑MB、亞硝基二苯胺(NDPA)中的一種或幾種。其中物理防老劑石蠟和微晶蠟作用機理是通過析出到橡膠表面，阻隔臭氧對橡膠的老化；化學防老劑是通過捕捉反應型自由基或者與金屬離子結合成配位絡合物，減少橡膠大分子生成自由基；反應型防老劑作用機理是在橡膠的加工過程中防老劑與橡膠大分子發生化學反應，變成為橡膠分子的一部分，從而失去自由遷移、揮發和被抽提的弱點，能達到長期較好的防護效果。

所述偶聯劑為：有機鉻絡合物、硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸化合物中的一種或多種等。進一步優選為Si-69、Si-75、Si-172、NDZ-401鈦酸酯、NDZ-402鈦酸酯中的一種或多種。

進一步地，所述磁性復合材料專用多功能助劑組成及重量份比為：白炭黑25-30份、表面活性劑8-10份、防老劑10-15份、偶聯劑45-60份。