| 硫化剂对CPE粘结磁体性能的影响 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2007-1-13 15:49:52  |
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1 前言
粘结永磁磁体自问世以来，已广泛应用于家电、电脑、汽车、办公及工厂自动化领域，用于制造各种微特电机和磁吸装置，其需求量愈来愈大，到目前为止，粘结永磁体的产量已占据永磁铁氧体材料的30％左右，正是随着应用范围越来越广，人们对粘结磁体的耐热老化、耐油及机械物理性能等方面提出了更高的要求，CPE(氯化聚乙烯)是一种廉价的粘结剂，经硫化后具有可观的物理机械性能，加工性能亦非常优良，故对不同硫化剂对CPE粘结磁体硫化性能的研究很有必要．
2 硫化体系及硫化工艺
硫化过程的速度和硫化程度是衡量弹性体材料的重要指标．由于CPE基本属于饱和类结构的高分子材料，主链不含双键，所以不能采用通用的硫磺硫化体系．最初采用的硫化体系是过氧化物硫化体系，由于该体系需要一定的压力条件，并且制得的产品撕裂强度差，所以后来采用了硫脲硫化体系和
噻二唑硫化体系．
2．1 过氧化物硫化体系
该硫化体系通常并用了一些硫化助剂，硫化键为碳一碳硫化键，产品的耐热性及压缩永久变形性非常优异，其硫化速度也很快，硫化的效率和程度都很高．但是该体系撕裂强度很差，常需模具硫化(高压蒸汽除外)．
常用的过氧化物有：过氧化二异丙苯(DCP)、双叔丁基过氧异丙基苯等，用量均为2到4份．常用的硫化助剂有：TMC(三聚异氰酸三烯丙酯)、TAC(三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯)和TMPT(偏苯三酸三烯丙酯)，用量均为1到3份．
2．2 硫脲硫化体系
最常用的是乙撑硫脲(NA-22)，并用少量的硫磺以提高硫化效率．NA-22用量2到4份，硫磺一般0．5份即可．该硫化体系制得的产品撕裂强度很高，但耐热性及压力变形性差．
2．3 噻二唑硫化体系
该硫化体系组成为：3份噻二唑衍生物+1份促进剂+5份氧化镁．噻二唑硫化体系的硫化速度比NA一22快多了，撕裂强度比过氧化物硫化体系的好，且耐热性及压力变形性也好，即兼有前两种硫化体系的优点．
3 实验
3．1 基本配方
基本配方为(单位：份)：磁粉1 000，CPE(135A)
100，润滑剂5，增塑剂8，偶联剂3，不同的硫化体系．
3．2 不同的硫化体系的组成
过氧化物硫化体系A为：3份DCP+10份氧化镁+2份TAlC．
硫脲硫化体系B为：2．5份NA-22+10份氧化镁+0．5份硫磺．
噻二唑硫化体系C为：3份噻二唑衍生物+4份TMPT．
3．3 试样制备
将磁粉、CPE等添加物准确称量后用密炼机混和均匀，再采用双辊炼胶机(辊温控制在80～110 ℃)混炼，上片后采用双辊压延机(辊温控制在60—80℃)压成1—2mm厚度的薄片，再采用压延机进行叠片，大致厚度在2mm．硫化条件如下．A硫化体系：160 ℃平板机硫化9 min；B硫化体系：160℃热风硫化25 min；C硫化体系：160 ℃热风硫化11 min．硫化后常温放置16 h以上，再测试各项性能指标．4 结果与讨论
4．1 硫化特性
分别测试3种不同硫化体系160 oC下的硫化曲线，见图1和表1．
由图1、表1可以看出，3种不同的硫化体系的硫化时间及速度都是不同的，其中以过氧化物的硫化速度最快，硫脲硫化体系的硫化速度最慢，噻二唑硫化体系界于以上两者之间．
4．2 硫化后磁体的物理性能对比
在XL-250A拉力试验机上测试磁体的力学性能，在XHS—D橡塑硬度计上测试其硬度．数据见表2．
由表2实验数据验证，过氧化物硫化体系硫化的磁体其拉伸强度及延伸率都是最低的，综合性能最好的硫化体系是噻二唑硫化体系．另外，由于CPE磁体配方含有较多的磁粉，材料在加工过程中极易生热，采用过氧化物硫化体系由于硫化速度快很容易导致磁体的焦烧，加工性能不安全，而采用硫脲硫化体系的配方加工安全性能虽然好，但硫化效率低，所以，采用何种硫化体系，不单只是根据其制品的力学性能，还应综合考虑．对于具有高填充量的磁体配方体系，应以噻二唑硫化体系为较佳的选择．
4．3 硫化剂对耐油性、耐热性及磁性能的影响
硫化剂对耐油性、耐热性及磁性能的影响分别见表3、表4、表5．
由表3、表4、表5可以看出，经硫化后的磁体都具有良好的耐热性，120℃ 的条件下可以长期使用，15O℃的条件下可以短期使用．3种硫化体系相比，以过氧化物和噻二唑硫化体系为佳．
耐寒性方面，三者的低温脆化温度都在-3O～-40℃ ，其中以过氧化物为最佳．耐油性方面，过氧化物和噻二唑硫化体系相当，而以硫脲硫化的磁体最差．磁性能方面，由于基本配方体系相同，其中磁粉的填充比例相差不大，三者的磁性能相当．
5 结论
从上面的试验结果分析可得出如下结论：
(1)用噻二唑硫化体系硫化，得到的CPE粘结磁体具有良好的综合性能；
(2)过氧化物的硫化速度最快，得到的CPE粘结磁体具有最好的耐热性及耐寒性，但是磁体的拉伸强度较差；
(3)以硫脲硫化的磁体可以获得较好的物理力学性能，且加工的安全性能好；
(4)三种硫化体系对于磁体的磁性能没有影响．
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