一种保健寝具用稀土柔性磁条及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁性材料领域，尤其涉及一种保健寝具用稀土柔性磁条及其制备方法。它包括以下重量份数的组分：75-88份稀土复合永磁粉,4-15份粘结剂，1-5份热稳定剂，0.5-2份偶联剂，0.2-0.8份抗氧剂；所述稀土复合永磁粉包括各向异性的NdFeB、NdFeN或SmFeN中的两种或三种；所述稀土复合永磁粉经过防锈油微波真空处理而成，具体是将所述稀土复合永磁粉浸没在50-150重量份防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa～-0.001MPa，再进行微波处理，微波频率为100MHz～350MHz,微波处理时间为0.5～2min。制备方法包括防锈油处理、预磁化和微波造粒、初次压延、磁场取向和二次压延。本发明制备的磁条磁性能优良、抗老化能力和抗腐蚀能力提高。
【专利说明】一种保健寝具用稀土柔性磁条及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁性材料领域，尤其涉及一种保健寝具用稀土柔性磁条及其制备方法。
【背景技术】
[0002]磁条本质是永磁性材料，主要有两种:粘结柔性铁氧体永磁材料和粘结柔性稀土永磁材料，经过压延工艺制作而成。也可以两种磁粉混合起来。通常我们称之为橡胶磁体、胶磁、塑磁。
[0003]磁疗寝具用磁体采用稀土柔性磁条，最早的胶磁是柔性铁氧体，可制成磁板、磁条，但是表面磁感应强度低，难以满足保健寝具的需要。
[0004]CN1624824A (2005-6-8)公开了一种柔性粘结钕铁硼磁体及其制造方法的专利中，介绍了先将改性处理过的橡胶类粘结剂与钕铁硼类磁粉及加工助剂按比例混合均匀，然后将混合均匀后的胶料采用压延法或平板压制法制成一定厚度的柔性粘结磁体，然而该方法不利于制备磁性能优异的柔性粘结磁体。
【发明内容】
[0005]本发明的第一技术目的是提供一种磁性能优良、抗老化能力和抗腐蚀能力提高的保健寝具用稀土柔性磁条。
[0006]本发明的第二技术目的是提供一种磁性能优良、抗老化能力和抗腐蚀能力提高的保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法。
[0007]本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种保健寝具用稀土柔性磁条，其包括以下重量份数的组分:75-88份稀土复合永磁粉，4-15份粘结剂，1-5份热稳定剂，0.5-2份偶联剂，0.2-0.8份抗氧剂；所述稀土复合永磁粉包括各向异性的NdFeB、NdFeN或SmFeN中的两种或三种；
所述稀土复合永磁粉经过防锈油微波真空处理而成，具体是将所述稀土复合永磁粉浸没在50-150重量份防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa?-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为IOOMHz?350MHz，微波处理时间为0.5?2min。
[0008]本发明的优点是:
1.磁粉含量降低从而降低成本；
2.经过特定组分的含量配比，尤其是对稀土复合永磁粉经过特定的前期处理，磁性能优良，同时柔性增加，磁条的抗老化能力提高，磁条的抗腐蚀能力增加；磁条的磁粉捏合度好，不容易掉磁粉，表面光滑光洁。这可能主要是由于其具体的微波真空处理方法带来的柔性、抗腐蚀性和表面光滑度提高。
[0009]作为优选，所述复合永磁粉为按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB和NdFeN。
[0010]作为优选，所述粘结剂为1:1:1的聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯和乙丙橡胶混合物。
[0011]作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙烯或非硫有机锡。
[0012]采用所述粘结剂、偶联剂、抗氧剂和热稳定剂组合参与制成的稀土柔性磁条性能优良。
[0013]本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其依次包括步骤:
(O防锈油处理:按重量份将75-88份稀土复合永磁粉浸没在50-150份防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa?-0.0OlMPa,再进行微波处理，微波频率为IOOMHz?350MHz,微波处理时间为0.5?2min ;所述稀土复合永磁粉包括各向异性的NdFeB、NdFeN或SmFeN中的两种或三种；
(2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与4-15份粘结剂、1-5份热稳定剂、0.5-2份偶联剂、0.2-0.8份抗氧剂溶液在密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，形成团聚的磁性颗粒团；
(3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为55-68°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氮气或氦气作为保护气氛；
(4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；
(5)二次压延:将磁场取向后的磁条在30-40°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氮气或氦气作为保护气氛。
[0014]本发明的优点是:
1.经过特定组分的含量配比，尤其是对稀土复合永磁粉经过特定的前期处理、微波造粒、磁场取向和两次压延，磁性能优良，同时柔性增加，磁条的抗老化能力提高，磁条的抗腐蚀能力增加；磁条的磁粉捏合度好，不容易掉磁粉，表面光滑光洁；
2.本发明的预磁化和微波干燥造粒在溶液中进行，使磁粉先形成微小的磁性有机颗粒，与微波真空干燥造粒结合，提高磁粉在取向场中的转向，从而提高其磁性能，并且还能加强磁条的抗老化能力和抗老化能力；
3.在造粒后进行初次压延、磁场取向和二次压延，并控制具体温度和操作时间，将压延和磁场取向分开进行，并且在磁场取向前和磁场取向后分别进行压延，提高了磁条的磁性能，并且增加了磁体的取向度和其表面光滑度。
[0015]4.磁粉含量降低从而降低成本；
5.制备的稀土柔性磁条柔性好，磁性能高，包括剩磁、矫顽力、表面磁感应强度都提高，特别适合用于磁疗寝具保健使用。
[0016]作为优选，所述步骤(I)防锈油为苏州润天特种油品公司生产的F20-1防锈油。
[0017]作为优选，所述步骤(I)粘结剂为聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯或乙丙橡胶。
[0018]更优选地，所述粘结剂为按照质量比1:1:1组成的聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯和乙
丙橡胶混合。
[0019]作为优选，所述步骤(2)预磁化和微波造粒具体是将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与7-10份粘结剂溶液混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.02MPa?-0.0OlMPa,再进行微波处理，微波频率为IOOMHz?350MHz，微波处理时间为0.5?2min，形成团聚的磁性颗粒团。[0020]作为优选，所述步骤(4)磁场取向具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至80-ll(TC并保温10-15min,然后进行伴温磁场取向，取向磁场强度为2-3T。
[0021]本发明的工艺参数可以提高磁条的磁性能，并且增加了磁体的取向度和其表面光滑度。
[0022]所述步骤(2)材料是在改进的密炼机中混合，分散和均化效果好，密炼时间短。
[0023]作为优选，所述密炼机包括密炼室，其所述密炼室内固定设置有啮合型转子，所述转子两端设有反螺纹与端面接触式自动密封装置；所述密炼室外设置有与所述密炼室内部相通的测温系统；所述转子上均匀间隔设置有长突棱、中突棱和短突棱，所述转子连接有通过电机带动转动的转动装置；所述长突棱与所述中突棱的螺旋方向一致；所述中突棱和短突棱的螺旋方向相反；所述长突棱长度从所述转子中间截面位置开始向两侧端面方向对称延续；所述中突棱长度从所述转子中间截面位置开始向左侧延续到端面；所述短突棱长度从所述转子中间截面位置开始向右侧延续到端面。
[0024]本发明的优点是:
1.通过所述转子与不同突棱结构的设置，工作不容易产生死区现象；
2.通过所述自动密封装置、转子和密炼室的结构位置关系，使密炼机克服了容易漏液、难以清洗的缺点；工作能耗低，便于安装和维护；
3.通过所述测温系统能够实现对密炼室的精密控温。
[0025]作为优选，所述密炼室为矩形或圆筒形。
[0026]作为优选，所述短突棱螺旋角大于所述长突棱与所述中突棱的螺旋角。
[0027]作为优选，所述自动密封装置包括设置有安装孔的轴承支架以及设置在所述轴承支架孔内的耐磨板，所述轴承支架上安装有密封油缸，所述密封油缸一端设置有动耐磨环和静耐磨环。
[0028]作为优选，所述密封油缸与所述轴承支架之间设置有转动环。
[0029]作为优选，所述静耐磨环上设置有定位杆、套接固定在所述定位杆上的弹簧和固定所述弹簧的弹簧座。
[0030]所述结构的设置可以对静耐磨环和动耐磨环提供足够的预紧压力。
[0031]作为优选，所述静耐磨环与所述定位杆之间设置有压紧环。
[0032]压紧环可以进一步提高密封装置的密封效果。
[0033]综上所述，本发明具有以下有益效果:
1、磁性能优良；
2、抗老化能力和抗腐蚀能力提高；
3、成本降低；
4、适合制备保健寝具。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是本发明改进的密炼机的示意图；
图2是本发明转子、长突棱、中突棱和短突棱示意图；
图3是本发明自动密封装置示意图。【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0036]如图1、图2所示，改进的密炼机包括密炼室1，密炼室I内固定设置有啮合型转子2，转子2两端设有反螺纹与端面接触式自动密封装置3 ;密炼室I外设置有与密炼室I内部相通的测温系统4 ;转子2上均匀间隔设置有长突棱21、中突棱22和短突棱23，转子2连接有通过电机带动转动的转动装置5 ;长突棱21与中突棱22的螺旋方向一致；中突棱22和短突棱23的螺旋方向相反。密炼室I为矩形或圆筒形。长突棱21长度从转子2中间截面位置开始向两侧端面方向对称延续；中突棱22长度从转子2中间截面位置开始向左侧延续到端面；短突棱23长度从转子2中间截面位置开始向右侧延续到端面。短突棱23螺旋角大于长突棱21与中突棱22的螺旋角。
[0037]如图3所示，自动密封装置3包括设置有安装孔的轴承支架31以及设置在轴承支架31孔内的耐磨板32，轴承支架31上安装有密封油缸36，密封油缸36 —端设置有动耐磨环33和静耐磨环34。密封油缸36与轴承支架31之间设置有转动环35。静耐磨环34上设置有定位杆37、套接固定在定位杆37上的弹簧38和固定弹簧38的弹簧座39。静耐磨环34与定位杆37之间设置有压紧环310。
[0038]实施例一
Cl)防锈油处理:按重量份将75份按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB和NdFeN稀土复合永磁粉浸没在50份苏州润天特种油品公司生产的F20-1防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa，再进行微波处理，微波频率为100MHz，微波处理时间为0.5min ；
(2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与4份按照质量比1:1:1组成的聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯和乙丙橡胶混合形成的粘结剂，I份热稳定剂、0.5份偶联剂、0.2份抗氧剂溶液在密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.02MPa，再进行微波处理，微波频率为100MHz，微波处理时间为0.5min，形成团聚的磁性颗粒团；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙烯；
(3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为55°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氦气作为保护气氛；
(4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至80°C并保温IOmin,然后进行磁场取向,取向磁场强度为2T ；
(5)二次压延:将磁场取向后的磁条在30°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氦气作为保护气氛，最终制得保健寝具用稀土柔性磁条。
[0039]检测磁条性能，结果见表I。
[0040]另外在5%氯化钠溶液中浸泡制备的磁条，根据磁条表面情况观察其抗腐蚀能力，结果见表2。从表中可以看出，浸泡Ih内无变化，浸泡3h内无变化，浸泡7h后才开始出现锈斑，浸泡15h后出现大面积锈斑。而现有磁条一般浸泡3h后就会出现大面积锈斑。
[0041]实施例二
Cl)防锈油处理:按重量份将88份按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB和SmFeN稀土复合永磁粉浸没在150份苏州润天特种油品公司生产的F20-1防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为350MHz，微波处理时间为2min ；
(2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与15份乙丙橡胶，5份热稳定剂、2份偶联剂、0.8份抗氧剂溶液在密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为350MHz，微波处理时间为2min，形成团聚的磁性颗粒团；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为非硫有机锡；
(3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为68°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氮气作为保护气氛；
(4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至110°C并保温15min,然后进行磁场取向,取向磁场强度为3T ；
(5)二次压延:将磁场取向后的磁条在40°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氮气作为保护气氛，最终制得保健寝具用稀土柔性磁条。
[0042]实施例三
Cl)防锈油处理:按重量份将80份按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB、NdFeN和SmFeN稀土复合永磁粉浸没在100份KG-1型快干长期防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.0lMPa，再进行微波处理，微波频率为200MHz，微波处理时间为Imin ；
(2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与10份氯化聚乙烯，4份热稳定剂、I份偶联剂、0.5份抗氧剂溶液在密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.0OSMPa,再进行微波处理，微波频率为250MHz，微波处理时间为lmin，形成团聚的磁性颗粒团；所述偶联剂为硅烷偶联齐U、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙烯或非硫有机锡；
(3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为59°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氦气作为保护气氛；
(4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至90°C并保温12min,然后进行磁场取向,取向磁场强度为2.5T ；
(5)二次压延:将磁场取向后的磁条在35°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氮气作为保护气氛，最终制得保健寝具用稀土柔性磁条。
[0043]实施例四
Cl)防锈油处理:按重量份将82份按照质量比1:1混合的各向异性的SmFeN和NdFeN稀土复合永磁粉浸没在90份苏州润天特种油品公司生产的F20-1防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.015MPa，再进行微波处理，微波频率为150MHz，微波处理时间为1.5min ；
(2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与10份聚偏氟乙烯，3份热稳定剂、1.5份偶联剂、0.4份抗氧剂溶液在密炼机中混合均勻,然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.009MPa，再进行微波处理，微波频率为190MHz，微波处理时间为1.4min，形成团聚的磁性颗粒团；所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙稀或非硫有机锡；
(3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为55-68°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氮气作为保护气氛；
(4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至90°C并保温13min,然后进行磁场取向,取向磁场强度为2.7T ；
(5)二次压延:将磁场取向后的磁条在38°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氦气作为保护气氛，最终制得保健寝具用稀土柔性磁条。
[0044]对比实施例一
（l)预磁化造粒:将75份按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB和NdFeN稀土复合永磁粉与4-15份按照质量比1:1:1组成的聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯和乙丙橡胶混合形成的粘结剂，1份热稳定剂、0.5份偶联剂、0.2份抗氧剂溶液在密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行干燥；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙烯；
(2)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为55°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氮气或氦气作为保护气氛；
(3)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向；具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至80°C并保温IOmin,然后进行磁场取向,取向磁场强度为1T。
[0045]表1磁条磁性能测试
【权利要求】
1.一种保健寝具用稀土柔性磁条，其特征在于:它包括以下重量份数的组分:75-88份稀土复合永磁粉，4-15份粘结剂，1-5份热稳定剂，0.5-2份偶联剂，0.2-0.8份抗氧剂；所述稀土复合永磁粉包括各向异性的NdFeB、NdFeN或SmFeN中的两种或三种； 所述稀土复合永磁粉经过防锈油微波真空处理而成，具体是将所述稀土复合永磁粉浸没在50-150重量份防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa~-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为IOOMHz~350MHz，微波处理时间为0.5~2min。
2.根据权利要求1所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条，其特征在于:所述复合永磁粉为按照质量比1:1混合的各向异性的NdFeB和NdFeN。
3.根据权利要求2所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条，其特征在于:所述粘结剂为1:1:1的聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯和乙丙橡胶混合物。
4.根据权利要求3所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条，其特征在于:所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯；所述热稳定剂为聚氯乙烯或非硫有机锡。
5.一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:它依次包括步骤: (O防锈油处理:按重量份将75-88份稀土复合永磁粉浸没在50-150份防锈油中，然后抽真空至真空度为-0.02MPa~-0.0OlMPa,再进行微波处理，微波频率为IOOMHz~350MHz,微波处理时间为0.5~2min ;所述稀土复合永磁粉包括各向异性的NdFeB、NdFeN或SmFeN中的两种或三种； (2)预磁化和微波造粒:将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与4-15份粘结剂、1-5份热稳定剂、0.5-2份偶联剂、0.2-0.8份抗氧剂溶液在`密炼机中混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，形成团聚的磁性颗粒团； (3)初次压延:将所述磁性颗粒团放入温度为55-68°C的压延机内压延成片状的稀土柔性磁体，压延的同时向压延机内充入氮气或氦气作为保护气氛； (4)磁场取向:将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后进行加热并保温，然后进行伴温磁场取向； (5)二次压延:将磁场取向后的磁条在30-40°C下进行第二次压延，压延的同时向压延机内充入氮气或氦气作为保护气氛。
6.根据权利要求5所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)预磁化和微波造粒具体是将经过防锈油处理后的稀土复合永磁粉与7-10份粘结剂溶液混合均匀，然后在脉冲磁场中进行预磁化，接着进行微波真空干燥，具体是抽真空至真空度为-0.02MPa~-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为IOOMHz~350MHz，微波处理时间为0.5~2min,形成团聚的磁性颗粒团。
7.根据权利要求6所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:所述步骤(4)磁场取向具体是将初次压延后的稀土柔性磁体切割成磁条后加热至80-110°C并保温10-15min，然后进行伴温磁场取向，取向磁场强度为2-3T。
8.根据权利要求7所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)防锈油为苏州润天特种油品公司生产的F20-1防锈油。
9.根据权利要求5所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:所述密炼机包括密炼室，其所述密炼室内固定设置有啮合型转子，所述转子两端设有反螺纹与端面接触式自动密封装置；所述密炼室外设置有与所述密炼室内部相通的测温系统；所述转子上均匀间隔设置有长突棱、中突棱和短突棱，所述转子连接有通过电机带动转动的转动装置；所述长突棱与所述中突棱的螺旋方向一致；所述中突棱和短突棱的螺旋方向相反；所述长突棱长度从所述转子中间截面位置开始向两侧端面方向对称延续；所述中突棱长度从所述转子中间截面位置开始向左侧延续到端面；所述短突棱长度从所述转子中间截面位置开始向右侧延续到端面。
10.根据权利要求9所述的一种保健寝具用稀土柔性磁条的制备方法，其特征在于:所述自动密封装置包括设置有安装孔的轴承支架以及设置在所述轴承支架孔内的耐磨板，所述轴承支架上安装有密封油缸，所述密封油缸一端设置有动耐磨环和静耐磨环。
【文档编号】H01F41/02GK103745798SQ201410010766
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】李俊, 方志财, 胡立江, 蔡京昊 申请人:浙江和也健康科技有限公司