[發明專利]一種稀土復合材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210053665.3
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114381122A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王帆;周益棟;陳海波;錢柯浙;王偉;王勇杰;沈森棋;施志平;趙寧寧;蔡偉
• 申請（專利權）人: 杭州千石科技有限公司;浙江三花汽車零部件有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L101/12;C08L51/04;C08K9/06;C08K9/02;C08K3/08;C08K3/02;H01F1/055
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 胡寅旭

本發明公開了一種稀土復合材料，以重量份計，其原料包括：聚苯硫醚7~15份，表面處理稀土磁粉85~93份，LCP樹脂0.5~2份，接枝改性彈性體0.3~1份，潤滑劑0.05~0.1份。本發明的稀土復合材料具有高磁性能、優良的加工性、高力學性能及高溫穩定性等特性，能滿足新能源汽車熱管理系統涉及的磁器件的注塑使用需求。本發明還公開了一種稀土復合材料制備方法，通過混合、混煉及造粒即可，對設備要求低，工藝簡單，操作控制方便，產品質量穩定，適合工業化批量生產。

技術領域

本發明涉及注射成型磁性復合材料技術領域，尤其是涉及一種稀土復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著制造業的快速發展，中國汽車工業面臨著產業轉型、降低排放、能源危機和低碳發展的挑戰，發展新能源汽車已經成為降低汽車工業石油依賴和排氣污染的唯一途徑。新能源汽車由于發動機、變速箱等部件變成了電池電機電控和減速器，其熱管理系統主要包括四部分：電池熱管理系統、汽車空調系統、電機電控冷卻系統、減速器冷卻系統。新能源汽車熱管理系統按冷卻介質分類主要包括液冷回路(電池及電機等冷卻系統)、油冷回路(減速器等冷卻系統)及冷媒回路(空調系統)，涉及零部件包括控制部件(電子膨脹閥、水閥等)、換熱部件(冷卻板、冷卻器、油冷器等)與驅動部件(電子水泵與油泵等)。這對其中涉及的各種注塑磁器件所需的永磁復合材料的磁性能、加工性能、力學性能、熱穩定性等方面提出了更嚴格的要求。

永磁復合材料由高分子樹脂和永磁材料制得。稀土復合材料相較于鐵氧體復合材料有著更高的磁性能，更符合小型化、輕量化、精細化的發展方向。目前市場上的稀土復合材料主要有尼龍基和聚苯硫醚基兩類，而聚苯硫醚樹脂以其優異的耐高溫、耐化學性、低吸水性、尺寸穩定性、阻燃等特性，在新能源汽車上有著非常巨大的應用需求。

但是現有的聚苯硫醚基稀土復合材料普遍存在磁性能較低，強度低，韌性不足等問題，極大地限制了其應用。而為了解決上述聚苯硫醚基稀土復合材料的缺陷，現在通常采用碳纖、玻纖、碳納米管等無機材料對聚苯硫醚樹脂進行增強增韌改性，但是碳纖、玻纖、碳納米管等無機材料的加入會造成聚苯硫醚基稀土復合材料加工性能的劣化，甚至無法完成磁器件的注塑成型。

發明內容

本發明是為了提供了一種具有高磁性能、優良的加工性、高力學性能及高溫穩定性等特性，能滿足新能源汽車熱管理系統涉及的磁器件的注塑使用需求的稀土復合材料。

本發明還提供了一種對設備要求低，工藝簡單，操作控制方便，產品質量穩定，適合工業化批量生產的稀土復合材料制備方法。

本發明還提供了一種稀土復合材料在新能源汽車熱管理系統磁器件中的應用。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的一種稀土復合材料，以重量份計，其原料包括：聚苯硫醚7～15份，表面處理稀土磁粉85～93份，LCP樹脂0.5～2份，接枝改性彈性體0.3～1份，潤滑劑0.05～0.1份。LCP樹脂的分子由剛性苯環結構和柔性酯基鏈段組成，耐熱性能極高，熱變形溫度在300℃以上，具有很高的拉伸強度和模量，其典型結構是液晶，由于分子鏈保持著高度的規整性，當加熱到晶化溫度以后，只要稍微給一點剪切力，LCP熔體的流動性就會變得像水一樣，因此是一種具有優異的加工成型性能和力學性能的新型高分子材料，因此，本發明中采用LCP樹脂來提高聚苯硫醚的力學性能、加工性能及高溫穩定性，當LCP樹脂加入到聚苯硫醚中，會均勻地分布在聚苯硫醚中，并在其中形成微纖結構，不僅可以改善材料的加工性能，還可以明顯提高材料的力學性能及高溫穩定性；通過用活性基團接枝改性的接枝改性彈性體，能有效降低各原料之間的界面張力，有利于磁粉在樹脂中的分散，提高原料之間的界面相容性和粘接力，從而能提高復合材料的力學性能；本發明的稀土復合材料具有高磁性能、優良的加工性、高力學性能及高溫穩定性等特性，能滿足新能源汽車熱管理系統涉及的磁器件的注塑使用需求。