本发明属于柔性粘结永磁材料技术领域，特别是涉及一种柔性宽幅稀土磁体，以及柔性宽幅稀土磁体的制备方法。
背景技术：
柔性稀土磁体是一种新型的柔性粘结永磁材料，具有较高的磁性能，良好的耐腐蚀性能和机械性能，可加工成磁性板材、磁条、磁环等形状复杂的产品。
柔性稀土磁体一般使用橡胶作为粘结剂，混合钕铁硼或者铁氧体磁粉，并添加一些加工助剂，最常用的工艺是开炼-压延成型，这种工艺的优点是效率高，产量大，缺点在于实际生产往往需要多台压延机组进行多次压延，需要场地大，能耗高，而且作业环境差，获得柔性磁片密度较低，产品在高温下易变形。柔性磁体也有采用平板压制成型的，但生产效率较低，不能生产连续的卷材，只能制成片材。采用挤出成型的方法受限于粘结剂的流动性，一般来说，橡胶类的粘结剂流动性非常差，难以获得较宽的磁片，仅仅可以挤出窄磁条或者磁环，生产效率低，成本高，对某些应用领域(如300mm以上宽幅磁片)的要求无能为力。
现有技术CN102779603A中公开了一种柔性粘结钕铁硼磁体及其制备工艺，将快淬钕铁硼磁粉91.5wt％，橡胶7wt％，添加剂1.5wt％进行密炼，然后破碎成1mm～5mm的颗粒，在70℃～100℃下挤出成型。该专利采用的橡胶是氯化聚乙烯，是以往橡胶磁铁氧体常用的粘结剂，其工艺成型性好，但是产品工作温度低，容易变形。用该专利的方法制得的柔性磁体受限于粘 结剂氯化聚乙烯的耐温特性，使用温度小于80℃。此外，这类粘结剂的流动性非常差，要挤出宽幅的磁片，例如300mm，不可能实现。
技术实现要素：
本发明的第一目的是提供一种柔性宽幅稀土磁体，以解决现有技术难以获得较宽磁片的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种柔性宽幅稀土磁体，所述磁体为连续的片材或卷材，所述磁体的厚度为1mm～3mm，所述磁体的宽度为200mm～1500mm。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，进一步，所述磁体的磁能积大于5MGOe，磁体在150℃下保温12小时的线变形率小于2％。
如上所述的柔性宽幅稀土磁体的制备方法：
由以下配比的原料制成：稀土类磁粉、环氧树脂、粘结剂、耐热型增塑剂和抗氧化剂；稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的92～96wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.01～0.1wt％，余量为稀土类磁粉；
所述粘结剂占第二组合物的4～8wt％，所述粘结剂为热塑性弹性体；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的0.5～2wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.01～0.5wt％；
上述原料按照以下方法制备：
步骤1，用环氧树脂对稀土类磁粉进行包覆预处理，获得第一组合物；
步骤2，将第一组合物及其余组分放入高速混合机内混匀，获得混合物；
步骤3，将所述混合物混炼，并制成粒径1～5mm的颗粒料；
步骤4，步骤3中所得颗粒料在挤出机中进行挤出成型，得到宽幅磁片。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，优选地，所述稀土类磁粉选自钕铁硼磁粉或钕铁氮磁粉中的一种或两种。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，优选地，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种或两种。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，优选地，所述热塑性弹性体选自聚氨脂弹性体、聚乙烯、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体或聚丙烯弹性体中的一种或几种。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，优选地，所述耐热型的增塑剂选自偏苯三酸三辛酯、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或几种。
本发明如上所述的柔性宽幅稀土磁体，优选地，所述抗氧剂选自1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种较宽的磁片，能够满足对磁片宽度要求大于200mm的应用领域的需求。此外，本发明为宽度较大的连续磁片，相比仅仅可以挤出窄磁条或者磁环的现有技术生产方式，能够提供高生产效率，降低生产成本。
2、磁体耐高温性能好，最高可耐150℃的高温，磁体在150℃下保温12小时的线变形率小于2％。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。 所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明提一种实施方式提供一种柔性宽幅稀土磁体，所述磁体为连续的片材或卷材，所述磁体的厚度为1mm～3mm，所述磁体的宽度为200mm～1500mm。优选地，所述磁体的磁能积大于5MGOe，磁体在150℃下保温12小时的线变形率小于2％。所述磁体的密度为4.5g/cm3～6.0g/cm3。
上述柔性宽幅稀土磁体由以下配比的原料制成：
稀土类磁粉，优选地，所述稀土类磁粉选自钕铁硼磁粉或钕铁氮磁粉中的一种或两种。
环氧树脂，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种或两种。
粘结剂，所述粘结剂为热塑性弹性体；所述热塑性弹性体选自聚氨脂弹性体、聚乙烯、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体或聚丙烯弹性体中的一种或几种。为了获得挤出柔性宽幅永磁体，本发明使用的是热塑性弹性体，这类粘结剂在加工温度高于其熔点时，粘度就会大大降低，远低于氯化聚乙烯、丁晴橡胶或者其他橡胶，因此可以填充更多的磁粉，并且混炼后的物料流动性非常好，更容易获得宽幅的磁片。其次，由于磁体中磁粉的含量为92wt％～96wt％，磁粉填充比高，并且需要挤出宽幅的磁体，这样对物料的流动性要求比较苛刻。本发明的解决方案是采用的热塑性弹性体作为粘结剂，其本身的流动性就非常好。
耐热型增塑剂，所述耐热型的增塑剂选自偏苯三酸三辛酯、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或几种。常用的增塑剂是邻苯二甲酸酯类和环氧化合物类等，而本发明使用耐热型的增塑剂，如偏苯三酸三辛酯、季戊四醇和双季戊四醇，在增加物料流动性的同时，还可以提高磁体的断裂伸长率、挠曲性和柔韧性。
抗氧化剂，所述抗氧剂选自抗氧剂CA(化学名称：1,1,3-三(2-甲基-4-羟 基-5-叔丁苯基)丁烷)、抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂1076(化学名称：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)中的一种或几种。挤出磁体不同于挤出普通塑料板材或者挤出仿木板材，由于物料中含有大量的金属磁粉，挤出的时候内摩擦力较大，有可能使物料局部温度过高造成氧化而使流动性变差，因此本发明添加了抗氧化剂。
稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的92～96wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.01～0.1wt％，余量为稀土类磁粉；
所述粘结剂占第二组合物的4～8wt％，所述粘结剂为热塑性弹性体；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的0.5～2wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.01～0.5wt％。
柔性宽幅稀土磁体的制备方法包括以下步骤：
步骤1，用环氧树脂对稀土类磁粉进行包覆预处理，然后用80目分析筛进行过筛，获得第一组合物；
步骤2，将第一组合物及其余组分放入高速混合机内混匀，获得混合物；
步骤3，用压式捏炼机或密炼机将所述混合物混炼，破碎造粒或挤出机造粒制成成粒径1～5mm的颗粒料；
步骤4，步骤3中所得颗粒料在挤出机中进行挤出成型，得到宽幅磁片；所述宽幅磁片的厚度为1.5mm，宽度为1200mm。由于使用的是挤出成型的方法，对比传统的压延成型柔性磁体，优点在于磁体没有形变，内应力可以忽略不计，因此在150℃下其尺寸变化率非常小，小于2％。
以下实施例，环氧树脂使用上海树脂厂有限公司生产的604H双酚A型环氧树脂和F-46酚醛型环氧树脂；组分粘结剂中的聚氨脂弹性体选用Basf 的Konz 978，聚乙烯选用LG化学的ME9180，聚酰胺弹性体选用日本宇部的9040X1，聚对苯二甲酸乙二酯选用常州华润的CR-8863，聚对苯二甲酸二甲酯选用阿法埃莎的A13220，聚丙烯弹性体选用LG化学的M1400。组分增塑剂中的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工股份有限公司生产，季戊四醇由济南上善精细化工有限公司生产，双季戊四醇由天津的坤丰化工生产。组分抗氧剂中的抗氧剂CA由天津市信立丰科技发展有限公司生产，抗氧剂1010和抗氧剂1076均由宜兴市天使合成化学有限公司生产。
实施例1
本实施例柔性宽幅稀土磁体包括以下组分：稀土类磁粉、环氧树脂、粘结剂、耐热型增塑剂和抗氧化剂；稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的93wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.05wt％，稀土类磁粉占99.95wt％；
所述粘结剂占第二组合物的7.0wt％；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的1.5wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.4wt％。
本实施例柔性宽幅稀土磁体所使用的具体原料如下：稀土类磁粉，为NdFeB磁粉。环氧树脂，为双酚A型环氧树脂。粘结剂，为聚对苯二甲酸乙二酯。耐热型增塑剂，为偏苯三酸三辛酯。抗氧化剂，为抗氧剂CA(化学名称：1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷)。
本实施例柔性宽幅稀土磁体按照以下制备方法进行制备：
步骤1，用环氧树脂对稀土类磁粉进行包覆预处理，然后用80目分析筛进行过筛，获得第一组合物；
步骤2，将第一组合物及其余组分放入高速混合机内混匀，获得混合物；
步骤3，用密炼机将所述混合物混炼，破碎造粒制成成粒径1～5mm的 颗粒料；
步骤4，步骤3中所得颗粒料在挤出机中进行挤出成型，得到厚度为1.5mm，宽度为1200mm的宽幅磁片。具体参数见表1。
实施例2
本实施例柔性宽幅稀土磁体包括以下组分：稀土类磁粉、环氧树脂、粘结剂、耐热型增塑剂和抗氧化剂；稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的95wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.08wt％，稀土类磁粉占99.92wt％；
所述粘结剂占第二组合物的5.0wt％，所述粘结剂为热塑性弹性体；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的1.0wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.25wt％。
本实施例柔性宽幅稀土磁体所使用的具体原料如下：稀土类磁粉，为NdFeN磁粉。环氧树脂，为酚醛环氧树脂。粘结剂，为聚氨脂弹性体。耐热型增塑剂，为季戊四醇。抗氧化剂，为抗氧剂抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本实施例柔性宽幅稀土磁体按照以下制备方法进行制备：
步骤1，用环氧树脂对稀土类磁粉进行包覆预处理，然后用80目分析筛进行过筛，获得第一组合物；
步骤2，将第一组合物及其余组分放入高速混合机内混匀，获得混合物；
步骤3，用压式捏炼机将所述混合物混炼，挤出机造粒制成成粒径1～5mm的颗粒料；
步骤4，步骤3中所得颗粒料在挤出机中进行挤出成型，得到厚度为2.0mm，宽度为350mm的宽幅磁片。具体参数见表1。
实施例3
本实施例柔性宽幅稀土磁体包括以下组分：稀土类磁粉、环氧树脂、粘结剂、耐热型增塑剂和抗氧化剂；稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的92wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.1wt％，稀土类磁粉占99.9wt％；
所述粘结剂占第二组合物的8.0wt％；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的2wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.5wt％。
本实施例柔性宽幅稀土磁体所使用的具体原料如下：稀土类磁粉，为NdFeB磁粉。环氧树脂，为酚醛环氧树脂。粘结剂，为聚乙烯。耐热型增塑剂，为双季戊四醇。抗氧化剂，为抗氧剂1076(化学名称：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)。
本实施例柔性宽幅稀土磁体的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例柔性宽幅稀土磁体包括以下组分：稀土类磁粉、环氧树脂、粘结剂、耐热型增塑剂和抗氧化剂；稀土类磁粉与环氧树脂为第一组合物；第一组合物与粘结剂为第二组合物；上述组分的重量配比为：
所述第一组合物占第二组合物重量的96wt％；
所述第一组合物中环氧树脂占0.01wt％，稀土类磁粉占99.99wt％；
所述粘结剂占第二组合物的4.0wt％；
耐热型增塑剂，所述耐热型增塑剂的重量为第二组合物的0.5wt％；
抗氧化剂，所述抗氧化剂的重量为第二组合物的0.01wt％。
本实施例柔性宽幅稀土磁体所使用的具体原料如下：稀土类磁粉，为NdFeB磁粉。环氧树脂，为双酚A型环氧树脂。粘结剂，为聚酰胺弹性体。耐热型增塑剂，为偏苯三酸三辛酯。抗氧化剂，为抗氧剂1010(化学名称： 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本实施例柔性宽幅稀土磁体的制备方法与实施例2相同。
对比例1-1
本对比例中不用环氧树脂对磁粉进行预处理，其余配方和磁体的制备方法与实施例1中相同。
对比例1-2
本对比例中不用环氧树脂对磁粉进行预处理，其余配方和磁体的制备方法与实施例2中相同。
对比例1-3
本对比例中不用环氧树脂对磁粉进行预处理，其余配方和磁体的制备方法与实施例3中相同。
对比例1-4
本对比例中不用环氧树脂对磁粉进行预处理，其余配方和磁体的制备方法与实施例4中相同。
对比例2-1
本对比例中不使用抗氧剂，其余配方和工艺与实施例1相同。
对比例2-2
本对比例中不使用抗氧剂，其余配方和工艺与实施例2相同。
对比例2-3
本对比例中不使用抗氧剂，其余配方和工艺与实施例3相同。
对比例2-4
本对比例中不使用抗氧剂，其余配方和工艺与实施例4相同。
对比例3-1
本对比例中加入占第二组合物0.4wt％的润滑剂蜡液，其余配方和工艺与实施例1相同。
对比例3-2
本对比例中加入占第二组合物0.3wt％的润滑剂蜡液，其余配方和工艺与实施例2相同。
对比例3-3
本对比例中加入占第二组合物0.5wt％的润滑剂硅油，其余配方和工艺与实施例3相同。
对比例3-4
本对比例中加入占第二组合物0.2wt％的润滑剂硅油，其余配方和工艺与实施例4相同。
注：把柔性磁体裁成10*100mm大小的试样，其中100mm的方向为平行压延方向(因为柔性磁体通常在压延方向的变形率最大)，在150℃下保温12小时，然后测量其在100mm方向上的尺寸变化率，作为柔性磁体耐温的变形率值。
表面裂纹率：表面裂纹的长度与挤出宽度的比值。
表1宽幅磁片的测试参数
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。