一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于有机材料领域，具体涉及一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料及其制备方法，该材料的各成份的重量百分比为：氧化铝2-15%，TiO28-15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体22-25%，其余为脲醛树脂；本发明的目的是提供一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，该材料的阻尼性能较高；本发明的制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
【专利说明】一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机材料领域，具体涉及一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料。
【背景技术】
[0002] CN200810104020. 8号申请属于有机高分子材料领域，涉及一种无机一有机复合， 宽温域高阻尼性能丙烯酸乳液功能材料的制备方法。其特征是以丙烯酸酯类为聚合单体， 有机硅为有机复合材料，纳米氮化硼，云母为无机复合材料，在不改变乳液合成工艺基础之 上，制备出了一系列阻尼温域大于135°C，阻尼因子大于0. 30的高分子材料。其中，性能最 佳的材料在大于135°C的宽阻尼温域内，阻尼因子能够大于0. 5。但是该材料的阻尼性能较 低。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材 料，该材料的阻尼性能较高；
[0004] 本发明的另一目的是提供一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料制备方法，该制 备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
[0005] 本发明技术方案如下：
[0006] -种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其特征是：该材料中各成份的重量百分 比为：氧化铝2-15%，Ti0 2 8-15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体22-25%，其余为脲醛 树脂；
[0007] 所述的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体由废砖粉和镧钴锌磁性铁氧体按重量比 1 :1-1. 2组成，其中废砖粉中各成份的重量百分比为：A1203 28-30%，Ti02l. 4-1. 8%，Fe203 1· 8-2. 2%，其余为 Si02 ;
[0008] 所述的镧钴锌磁性铁氧体中各成份的重量百分比为：Zn02 0-22wt %， Cr203〇· 6-0. 8wt%,Co0 l-3wt%,Mg0 2-3wt%,Al203 0. 6-0. 8wt%, Si02 0. 3-0. 6wt%, CaO 0· 1-0. 3wt%, La203 0· 3-0. 6wt%,其余为 Fe203。
[0009] 所述废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体的粒径为130-150微米。
[0010] 上述磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：1)镧 钴锌磁性铁氧体的制备
[0011] 各原料按重量百分比：Zn02 0-22wt%，Cr203 0· 6-0. 8wt%，C〇0 l-3wt%，MgO 2-3wt%，A1203 0· 6-0. 8wt%，Si02 0 · 3-0. 6wt%，CaO 0· 1-0. 3wt%，La2030 . 3-0 . 6wt%，其 余为Fe203进行配料，各原料纯度均大于99. 9% ;将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而 后将粉料在120_130°C下烘干，烘干后再过筛，筛网为180-220目，然后在970-1000°C的温 度下预烧110-125分钟，预烧后粉碎研磨得到镧钴锌磁性铁氧体粉体，粉体粒径为130-150 微米；
[0012] 2)废砖粉的准备
[0013] 取上述成份的废砖粉，研磨成粒径为130-150微米的废砖粉粉体，备用；
[0014] 3)制备废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体
[0015] 按比例将步骤2)所得的废砖粉粉体和步骤1)所得的镧钴锌磁性铁氧体粉体 混合均匀，然后在1230-1280°C温度下烧结4-7小时，自然冷却后再粉碎研磨得到粒径为 130-150微米的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体；
[0016] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0017] 将各成份按重量百分比为：氧化铝2-15%，Ti02 8-15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧 体复合体22-25 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后 置于135-145°C的间接加热电阻炉中保温20-30分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体 改性脲醛树脂复合材料。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料由氧化铝、Ti02、废砖粉镧钴锌磁性铁 氧体复合体、脲醛树脂组成。脲醛树脂形成柔韧的基体，氧化铝稳定分布在基体上提高材料 的耐磨性；110 2具有抗菌和抗紫外作用，延缓脲醛树脂的老化。废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复 合体和氧化铝、Ti〇2及脲醛树脂基体之间形成了许多界面，而废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复 合体又由具有微观小孔废砖粉和多相的镧钴锌磁性铁氧体构成，因而形成若干微小界面。 无论是宏观界面还是微观界面，在材料受到振动时都有衰减振动的作用。材料在振动应力 作用下，化合相尖端周围的脲醛树脂基体中，由于应力集中产生微塑性变形，消耗部分振动 能，起着减小振动的阻尼作用。同时由于基体的微塑性变形，使化合相两侧附近的基体发生 相对运动，带动化合相内部层间粘滞性流动，使数量不多的化合相可以消耗比较多的振动 能而起着阻尼作用。所以材料的阻尼作用是由微塑性变形和化合相内部层间粘滞性流动引 起的阻尼作用所组成。
[0020] 本发明制备工艺简便，过程简单，将氧化铝，Ti02，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合 体和脲醛树脂，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于135_145°C的间接加热电 阻炉中保温20-30分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料。本发 明所得产品阻尼性能较高。本发明制备中，没有大量使用稀贵材料，所取原料成本降低，采 用废料做原料。本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料可以应用于纺织、建筑、军事等领 域。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实施例一制备的磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料的组织图。
[0022] 由图可见，组织均匀致密。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：废砖粉中各成份的重量百分比为：A120 3 28-30%，Ti02 1.4-1. 8%，Fe203 1.8-2. 2%，其余为 Si02;
[0024] 实施例一：
[0025] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其制备方法如下：
[0026] 1)镧钴锌磁性铁氧体的制备
[0027] 各原料按重量百分比：Zn02 lwt%，Cr203 0· 6wt%，CoO lwt%，MgO 2wt%，A1203 0.6wt%，Si02 0 . 3wt%，CaO 0· lwt%，La203 0.3wt%，其余为 Fe203 进行配料，各原料纯度 均大于99. 9% ;将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在120°C下烘干，烘干后 再过筛，筛网为180目，然后在970°C的温度下预烧110分钟，预烧后粉碎研磨得到镧钴锌磁 性铁氧体粉体，粉体粒径为130-150微米；
[0028] 2)废砖粉的准备
[0029] 取上述成份的废砖粉，研磨成粒径为130-150微米的废砖粉粉体，备用；
[0030] 3)制备废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体
[0031] 按重量比1:1将步骤2)所得的废砖粉粉体和步骤1)所得的镧钴锌磁性铁氧体粉 体混合均匀，然后在1230°C温度下烧结4小时，自然冷却后再粉碎研磨得到粒径为130-150 微米的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体；
[0032] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0033] 将各成份按重量百分比为：氧化铝2 %，Ti02 8%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复 合体22 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 135°C的间接加热电阻炉中保温20分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂 复合材料。
[0034] 实施例二：
[0035] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其制备方法如下：
[0036] 1)镧钴锌磁性铁氧体的制备
[0037] 各原料按重量百分比：Zn02 2 2wt%，Cr203 0· 8wt%，C〇0 3wt%，MgO 3wt%，A1203 0.8wt%，Si02 0 . 6wt%，CaO 0.3wt%，La203 0.6wt%，其余为 Fe203 进行配料，各原料纯度 均大于99. 9% ;将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在130°C下烘干，烘干后 再过筛，筛网为220目，然后在1000°C的温度下预烧125分钟，预烧后粉碎研磨得到镧钴锌 磁性铁氧体粉体，粉体粒径为130-150微米；
[0038] 2)废砖粉的准备
[0039] 取上述成份的废砖粉，研磨成粒径为130-150微米的废砖粉粉体，备用；
[0040] 3)制备废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体
[0041] 按重量比1 :1. 2将步骤2)所得的废砖粉粉体和步骤1)所得的镧钴锌磁性铁氧 体粉体混合均匀，然后在1280°C温度下烧结7小时，自然冷却后再粉碎研磨得到粒径为 130-150微米的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体；
[0042] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0043] 将各成份按重量百分比为：氧化铝15%，Ti02 15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体 复合体25 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 145°C的间接加热电阻炉中保温30分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂 复合材料。
[0044] 实施例三：
[0045] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其制备方法如下：
[0046] 1)镧钴锌磁性铁氧体的制备
[0047] 各原料按重量百分比：Zn02 12wt%，Cr203 0· 7wt%，C〇0 2wt%，Mg02· 5wt%，A1203 0.7wt%，Si02 0 . 5wt%，CaO 0.2wt%，La203 0.4wt%，其余为 Fe203 进行配料，各原料纯度 均大于99. 9% ;将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在125°C下烘干，烘干后 再过筛，筛网为200目，然后在990°C的温度下预烧120分钟，预烧后粉碎研磨得到镧钴锌磁 性铁氧体粉体，粉体粒径为130-150微米；
[0048] 2)废砖粉的准备
[0049] 取上述成份的废砖粉，研磨成粒径为130-150微米的废砖粉粉体，备用；
[0050] 3)制备废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体
[0051] 按重量比1 :1. 1将步骤2)所得的废砖粉粉体和步骤1)所得的镧钴锌磁性铁氧 体粉体混合均匀，然后在1250°C温度下烧结6小时，自然冷却后再粉碎研磨得到粒径为 130-150微米的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体；
[0052] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0053] 将各成份按重量百分比为：氧化铝10%，Ti02 11%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体 复合体23 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 140°C的间接加热电阻炉中保温25分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂 复合材料。
[0054] 实施例四：（步骤4中成份配比不在本发明设计比例范围内）
[0055] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其制备方法如下：
[0056] 步骤1-3同实施例3中的步骤1-3。
[0057] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0058] 将各成份按重量百分比为：氧化铝1%，Ti02 6%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复 合体20 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 ll〇°C的间接加热电阻炉中保温13分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂 复合材料。
[0059] 实施例五：（步骤4中成份配比不在本发明设计比例范围内）
[0060] 本发明磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其制备方法如下：
[0061] 步骤1-3同实施例3中的步骤1-3。
[0062] 4)制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料
[0063] 将各成份按重量百分比为：氧化铝18%，Ti02 19%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体 复合体27 %，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 160°C的间接加热电阻炉中保温40分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性脲醛树脂 复合材料。
[0064] 表一
[0065]
【权利要求】
1. 一种磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其特征是：该材料中各成份的重量百分比 为：氧化铝2-15%，Ti0 2 8-15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体22-25%，其余为脲醛树脂； 所述的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体由废砖粉和镧钴锌磁性铁氧体按重量比1 : 1-1.2组成，其中废砖粉中各成份的重量百分比为41203 28-30%，11021.4-1.8%，？6203 1. 8-2. 2%，其余为 Si02 ; 所述的镧钴锌磁性铁氧体中各成份的重量百分比为：Zn02 0-22wt%，Cr203 0. 6-0. 8 wt°/〇, CoO 1-3 wt°/〇, MgO 2-3wt°/〇, A1203 0. 6-0. 8 wt°/〇, Si02 0. 3-0. 6 wt°/〇, CaO 0. l-〇. 3 wt°/〇, La203 0· 3-0. 6 wt%，其余为 Fe203。
2. 根据权利要求1所述的磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料，其特征是：所述废砖粉 镧钴锌磁性铁氧体复合体的粒径为130-150微米。
3. 权利要求1所述磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料的制备方法，其特征是：该方法 包括以下步骤： 1) 镧钴锌磁性铁氧体的制备 各原料按重量百分比：Zn02 0-22wt%，Cr203 0.6-0.8 wt%，CoO 1-3 wt%，MgO 2-3wt%， A1203 0· 6-0. 8 wt%，Si02 0 · 3-0. 6 wt%，CaO 0· 1-0. 3 wt%，La203 0· 3-0. 6 wt%，其余为 Fe203 进行配料，各原料纯度均大于99. 9% ;将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料 在120-130°C下烘干，烘干后再过筛，筛网为180-220目，然后在970-1000°C的温度下预烧 110-125分钟，预烧后粉碎研磨得到镧钴锌磁性铁氧体粉体，粉体粒径为130-150微米； 2) 废砖粉的准备 取上述成份的废砖粉，研磨成粒径为130-150微米的废砖粉粉体，备用； 3) 制备废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体 按比例将步骤2)所得的废砖粉粉体和步骤1)所得的镧钴锌磁性铁氧体粉体混合均 匀，然后在1230-1280°C温度下烧结4-7小时，自然冷却后再粉碎研磨得到粒径为130-150 微米的废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复合体； 4 )制备磁性铁氧体改性脲醛树脂复合材料 将各成份按重量百分比为：氧化铝2-15%，Ti02 8-15%，废砖粉镧钴锌磁性铁氧体复 合体22-25%，其余为脲醛树脂进行配料，各原料混合均匀，将混合物放入模具中，然后置于 135-145°C的间接加热电阻炉中保温20-30分钟，最后从模具中取出得到磁性铁氧体改性 脲醛树脂复合材料。
【文档编号】C08L61/24GK104109344SQ201410189313
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】赵浩峰, 王玲, 张太忠, 郑泽昌, 王冰, 潘子云, 曹燕子, 谢艳春, 宋超, 龚国庆, 雷霆, 何晓蕾, 徐小雪, 赵佳玉, 柯维雄, 陆阳平, 裴李娜, 赵圣哲 申请人:南京信息工程大学