[發明專利]一種強磁性彈性體腕帶的制備方法

有效

• 申請號: 202010175405.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111205627B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 宋修祿;任光雷;牟宗波;宋紅瑋;戰振生
• 申請（專利權）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K9/06;C08K3/28;C08K3/04;A44C5/00
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 曲姮

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種強磁性彈性體腕帶的制備方法。本發明中稀土永磁材料的添加量高達60％以上，保證了腕帶的磁力效果，解決了共混改性手段中磁粉添加量低、磁性弱的問題；在PUR磁體制備中加入石墨烯材料，在磁性方面與稀土永磁材料相配合增益，且顯著提高了腕帶的導熱散熱性能，具有冰絲般觸感，降低了普通彈性體腕帶佩戴時汗液等積聚的問題，舒適度更高；采用PUR進行磁體材料的制備，與腕帶的主體材料TPU具有較優異的相容性和粘接性，包覆強度高，磁體在腕帶結構中穩定不滑脫；制得的高磁性彈性體腕帶可避免卡扣式設計，可自由調整腕帶的閉合長度，無卡扣的應力集中問題，延長使用壽命。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種強磁性彈性體腕帶的制備方法。

背景技術

隨著科技的發展，智能穿戴設備普及度越來越高，比如運動手表，其腕帶一般采用彈性體材料制備，但目前其長度的控制和固定基本均采用卡扣式設計，對于卡扣式設計存在以下弊端：(1)其閉合長度雖可根據需求進行不同卡扣的選擇，但卡扣間距設計有限，仍不能滿足所有個體的需要，難以避免過松或過緊的狀態，影響佩帶舒適度；(2)卡扣孔的存在也影響腕帶的強度，長時間佩帶后容易在卡扣孔處出現應力集中破壞，影響腕帶的使用壽命。因此設計可自由調整閉合長度的無卡扣腕帶十分必要。

早前磁性腕帶只有金屬類的，由于金屬腕帶不適合用于運動手環領域，因此近幾年出現了彈性體(TPU/TPE/TPEE)磁性腕帶，其制備方法主要是將磁粉加入彈性體后過雙螺桿擠出機進行混合改性，直接注塑成型，再對腕帶進行充磁。但是，該方法制成的腕帶磁性較低，主要受制于磁粉添加量。目前磁粉的添加量多為40％左右(質量百分比)，再提高添加量就會產生磁粉團聚無法混合均勻的問題，團聚的磁粉與螺桿摩擦，不僅降低磁粉性能且傷害螺桿，因此對磁性彈性體腕帶的制備方法需要進一步改善，以保證磁粉含量和磁性。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足，提供一種強磁性彈性體腕帶的制備方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種強磁性彈性體腕帶的制備方法，步驟如下：

(1)原料前處理

取稀土永磁材料和石墨烯材料，分別經過硅烷偶聯劑濕法處理；

(2)PUR磁體的制備

取低粘度PUR加熱至80-120℃，在氮氣保護和攪拌條件下加入步驟(1)的稀土永磁材料和石墨烯材料，攪拌分散1-5h，澆注至定型模具中反應固化2-7天，從定型模具中拆除，即得PUR磁體；

(3)彈性體腕帶的制備

將步驟(2)的PUR磁體嵌于注塑模具模腔中，經彈性體材料射粘至PUR磁體表面，成型后開模取件，放入磁場充磁，即得強磁性彈性體腕帶。

進一步，步驟(1)中，所述稀土永磁材料為釤鐵氮或銣鐵硼，粒度為1-5μm；優選為釤鐵氮磁粉。

進一步，步驟(1)中，所述石墨烯材料為片層石墨烯，片徑為7-15μm；優選為單層石墨烯，片徑8-12μm。

進一步，步驟(1)中，所述硅烷偶聯劑為KH550、KH560或KH570中的一種或兩種以上；所述硅烷偶聯劑濕法處理的具體操作為：將硅烷偶聯劑用乙醇稀釋至90wt％，然后將稀土永磁材料和石墨烯材料分別浸潤分散于其中，固含量為50％，在帶有冷凝回流的裝置中70℃攪拌處理4h，將混合液倒入托盤中，在100℃鼓風干燥箱中烘干處理12h。

采用上述進一步方案的有益效果是，經硅烷偶聯劑處理后的稀土永磁材料和石墨烯材料，其與PUR的相容性提高，更有利于其在PUR中分散均勻，減少團聚。

進一步，步驟(2)中，所述低粘度PUR的粘度為3000-10000mpa·s(100℃測定)；