用于磁性材料表面改性的涂覆液、涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明具体设及一种用于提高材料表面改性层性能的涂覆液、方法及其应用，属 于材料的表面改性技术领域。 技术背景
[0002] 钦铁棚永磁材料由于其微观上具有多相结构，各相间存在电位差，且表面多孔等 原因，在恶劣环境中极易发生腐蚀，从而影响材料的使用寿命，限制了其使用范围。因此实 际应用中必须要对钦铁棚磁体表面进行处理，得到耐蚀性、结合力等性能优异的涂层W延 长钦铁棚磁体的使用寿命。现已形成的较为成熟的工艺很多，有电锻、化学锻、真空蒸锻、瓣 射锻、热喷锻、离子锻、化学气相沉积等手段对其进行防护处理。但在实际生产中，运些方法 不但工艺复杂、能耗高，而且会产生大量的废液、废弃物，对环境造成严重的影响。
[0003] 传统达克罗工艺能够在钢铁件上得到结合力优异、耐蚀性能高的复合涂层，然而 涂层中含有化 6+，运使得其在工业应用中受到越来越多的限制。另一方面，虽然达克罗工艺 在钦铁棚磁性材料方面的应用有些许报道，但是涂层的综合性能并没有得到显著的改善。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种用于提高材料表面改性层性能的涂覆液、方法及 其应用，W克服现有技术中的不足。 阳〇化]为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
[0006] 本发明的一些实施例提供了一种用于提高材料表面改性层性能的涂覆液，其包含 金属粉、无机粉、娃溶胶、硅烷偶联剂、润湿剂、表面活性剂、络合剂、抑调节剂和稀释剂等； 所述无机粉选自不同于所述金属粉的非金属和/或金属粉体。
[0007] 进一步的，所述金属粉包括锋粉和侣粉。
[0008] 本发明的一些实施例提供了一种制备所述涂覆液的方法，其包括：将所述金属粉、 润湿剂、娃溶胶与络合剂混合均匀后，再加入所述无机粉W及表面活性剂并持续揽拌，之后 加入所述硅烷偶联剂、抑调节剂W及稀释剂并持续揽拌，直至形成均匀稳定的混合液，即为 所述涂覆液。
[0009] 本发明的一些实施例提供了一种提高材料表面改性层性能的方法，其包括：在待 处理的基体材料表面涂覆所述的涂覆液，之后进行烘干、固化处理，从而于所述基体材料表 面形成改性层。
[0010] 在一些较为具体的实施方案之中，所述提高材料表面改性层性能的方法包括：将 待处理的基体材料表面于所述涂覆液中充分浸溃后取出并甩干，之后进行烘干、固化处理， 从而在所述基体材料上形成改性层。
[0011] 本发明的一些实施例还提供了所述涂覆液W及所述提高材料表面改性层性能的 方法的用途。
[0012] 例如，在一些实施例中提供了一种涂层或装置，其包含由所述涂覆液固化形成的 改性层。
[0013] 例如，在一些实施例中提供了一种磁体，包括磁性基体材料，所述磁性基体材料表 面覆设有由所述涂覆液固化形成的改性层。
[0014] 例如，在一些实施例中提供了一种磁体表面防护方法，其包括： 阳〇1引提供磁体，
[0016] W及，采用所述的提高材料表面改性层性能的方法于所述磁体表面形成改性层。
[0017] 进一步的，所述磁体可优选为钦铁棚永磁体，但不限于此。
[0018] 与现有技术相比，本发明的优点包括：
[0019] (1)提供的涂覆液成本低廉，环境友好，可长时间稳定存放，受外界环境影响小，生 产操作安全；
[0020] (2)提供的表面改性层可W是单层涂层，其与基底的结合力和耐蚀效果远高于现 有涂层，而且对永磁材料进行防护处理后耐候性能优异；
[0021] (3)提供的表面改性层具有良好的粘接特性，可W为后续涂层提供极好的基底。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明实施例5所获样品涂层的截面微观形貌图；
[0023] 图2是本发明实施例5所获样品涂层的EDS谱图。
【具体实施方式】
[0024] 鉴于现有技术中的不足，本案发明人在长期研究和大量前期结果实践的基础上， 得W提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释 说明。
[00巧]本发明的一个方面设及了一种涂覆液，其包含金属粉、无机粉、娃溶胶、硅烷偶联 剂、表面活性剂、润湿剂、络合剂、抑调节剂和稀释剂。其中，所述无机粉选自不同于所述金 属粉的非金属和/或金属粉体。
[0026] 在一些较佳实施方案中，所述涂覆液包括25~45wt%金属粉，0. 5~5. 5wt%无机 粉，5~llwt%络合剂，0. 5~2wt%表面活性剂，40~62wt%娃溶胶，1~5wt%硅烷偶联 剂，1~2wt%润湿剂，1. 1~2wt%抑调节剂，其余部分包含稀释剂。
[0027] 在一些较佳实施方案之中，所述金属粉可包括锋粉W及侣粉，但不限于此。
[0028] 在一些更为具体的优选实施例中，所述涂覆液可包含20~35wt%锋粉和5~ lOwt%侣粉。
[0029] 优选的，所述锋粉采用厚度为0. 1~0. 5μm、平均粒径为5~15μm的分析纯片状 锋粉。
[0030] 优选的，所述侣粉采用厚度为0. 2~0. 3μm、平均粒径为10~20μm的分析纯片 状侣粉。
[0031] 在一些较佳实施例中，所述无机粉包括铁粉W及憐铁粉，但不限于此。
[0032] 优选的，所述铁粉平均粒径为3. 2~4μm。
[0033] 优选的，所述憐铁粉平均粒径为3~5. 5μm。
[0034] 在一些实施例中，所述硅烷偶联剂可优选自甲基Ξ甲氧基硅烷和甲基Ξ乙氧基娃 烧中的任意一种或多种的组合，但不限于此。
[0035] 在一些实施例中，所述润湿剂可优选为双丙酬醇，但不限于此。
[0036] 在一些实施例中，所述络合剂可优选自植酸、3-甲基-5-径基化挫中的任意一种 或多种的组合，但不限于此。
[0037] 在一些实施例中，所述表面活性剂可优选自聚氧乙締基壬基酪、二乙締醇中的任 意一种或多种的组合，但不限于此。
[0038] 前述娃溶胶为纳米级的二氧化娃颗粒在水中或溶剂中的分散液。其可W采用业界 已知的途径自制或从市场途径获取。
[0039] 前述的稀释剂主要用W降低涂覆液体系的黏度，溶解、分散和稀释涂料，改善涂覆 液的涂布性和流动性。
[0040] 在一些较佳实施例中，所述稀释剂可选环氧活性稀释剂等，且不限于此。其中所 述环氧活性稀释剂一般可选自带有一个或两个W上环氧基的低分子化合物，例如丙締基缩 水甘油酸、下基缩水甘油酸和苯基缩水甘油酸等单环氧基活性稀释剂和如1,6-己二醇二 丙締酸醋等多环氧基活性稀释剂。具体的，可W参考"活性稀释剂-环氧树脂体系性能研 究"（《中国胶粘剂》，2015年5月第21卷第5期）等文献。
[0041]在一些较佳实施例中，所述涂覆液的粘度为60~100秒（M孤化321 3#杯），抑值 为4~5. 5。
[0042] 本发明的一个方面还设及了一种制备所述涂覆液的方法，其可W包括：将金属粉、 无机粉、络合剂、润湿剂、表面活性剂和娃溶胶均匀混合后，再加入配置好的硅烷偶联剂混 合液，最后加入抑调节剂W及稀释剂并持续揽拌形成均匀稳定的混合液，即为所述涂覆 液。
[0043] 在一些具体的实施例中，所述制备方法可W包括：将锋粉、侣粉、润湿剂、娃溶胶与 络合剂混合均匀后，再依次加入铁粉、憐铁粉W及表面活性剂并持续揽拌，其次加入硅烷偶 联剂、抑调节剂W及稀释剂调节浆液酸碱度和粘稠度，同时持续揽拌混合液，待混合液无分 层后，继续缓慢揽拌（例如揽拌化W上）直至形成均匀稳定的混合液，即为所述涂覆液。优 选的，在使用之前，可W取40目W上的滤网对所述混合液进行过滤处理。
[0044] 本发明的一个方面还设及了一种提高材料表面改性层性能的方法，其可W包括： 在待处理的基体材料表面涂覆所述的涂覆液，再经固化处理而于所述基体材料表面形成改 性层。
[0045] 例如，一种提高材料表面改性层性能的方法可W包括：将待处理材料在所述涂覆 液中充分浸溃涂覆后离屯、甩干而制备所述改性层。
[0046] 在一些较佳实施例中，所述提高材料表面改性层性能的方法可W包括：将待处理 的基体材料表面于所述涂覆液中充分浸溃后再离屯、甩干，之后进行烘干、固化处理。
[0047] 优选的，待处理的基体材料表面于所述涂覆液中的浸溃时间为10s~30s。
[0048] 优选的，所采用的甩干操作条件包括：离屯、甩干，交替正、反转。 W例进一步的，在一些实施例中，所述离屯、甩干的条件可W包括：每次正、反转各两次 转速为200~350转/min,甩干时间为20~40s。
[0050] 优选的，所采用的烘干处理条件包括：溫度为80~120。时间为10~20min。
[0051] 优选的，所采用的固化处理条件包括：溫度为250~310°C，时间为20~40min。
[0052] 在一些较佳实施例中，可W在烘干处理完成后，W8~15°C/min的升溫速率将溫 度升至固化溫度，并进行固化处理。
[0053] 在一些实施例中，所述方法还可包括：在向待处理的基体材料表面施加所述涂覆 液之前，对所述基体材料表面进行前处理。
[0054] 进一步的，所述的前处理包括除油处理、抛丸处理、倒角除诱处理、清洁处理、真空 烘干中的任一种或多种的组合，但不限于此。 阳化5] 在一些具体的实施例中，所述前处理可W包括依次进行的除油、抛丸、倒角除诱、 清洁处理和真空烘干。
[0056] 进一步的，所述的除油处理包括W有机溶剂和/或碱液去除所述永磁体表面的油 污。
[0057] 在一些实施例中，除油处理采用的有机溶剂包