專利名稱：制備粘合磁石的回收原料粉末及回收利用粘合磁石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合磁石的再生型材料的回收利用，這種粘合磁石的尺寸精度和可加工性優(yōu)良，因此廣泛用作工業(yè)材料。
任何類型的硬質(zhì)磁性材料一般都是硬而脆的；其制造方法通常包括澆鑄、燒結(jié)、熱處理和最后的研磨拋光步驟，以達(dá)到預(yù)定尺寸。因此，對要求精密尺寸公差的應(yīng)用，制造成本會很高，導(dǎo)致產(chǎn)品成本顯著提高。另外，采用這種材料難以制造復(fù)雜形狀和薄的產(chǎn)品。
改進(jìn)了在上述加工性能和可加工性方面的缺陷，并已投入使用的硬質(zhì)磁性材料是粘合磁石。粘合磁石是通過混合硬質(zhì)磁性材料粉末和粘合劑如塑料或橡膠，和使該混合物模塑成形制得的磁石，其特征是尺寸精度高，能加工出復(fù)雜形狀產(chǎn)品以及薄的產(chǎn)品，不會碎裂和破碎，并且重量輕。
粘合磁石的磁性不如澆鑄磁石和燒結(jié)磁石，因?yàn)檎澈洗攀?-15％(重量)(25-50％(體積))非磁性物質(zhì)的粘合劑；然而，制得強(qiáng)磁性材料如稀土永久磁石的粉末后，其性能迅速提高，并具有廣泛的應(yīng)用。
要使磁性粉末如稀土永久磁石的粒度均勻，該均勻粉末與一種粘合劑混合，通過壓塑、注塑等使該混合物模塑成形。粘合劑為熱固性樹脂時(shí)，成形物隨后熱固化。粘合磁石中，其密度和空隙極大地影響磁性；因此，磁性粉末的粒度和粘合劑與磁性粉末的混合比都是改善其磁性的重要因素。
另一方面，由于粘合磁石是粘合劑與磁性材料粉末的混合物，分解和回收使用后的粘合磁石或廢棄為次品的粘合磁石更為困難。尤其當(dāng)粘合劑是熱固性樹脂時(shí)，通過固化反應(yīng)使粘合磁石具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，一般成為不溶和不熔的固體；因此，這些樹脂固化的粘合磁石難以分解，被認(rèn)為是不適合回收和再使用的。
考慮到廢物處置問題日益嚴(yán)重，資源有效使用的重要性，研制縮小體積方法和用于再生的處理方法成為包括已用過的和加工時(shí)廢棄為次品的粘合磁石的迫切問題。尤其是粘合磁石包括金屬、金屬氧化物等，并且金屬是比用作粘合劑的樹脂更貴的金屬；因此，限制回收和再用這類昂貴金屬的可能成為較大的問題。當(dāng)粘合磁石包括稀土金屬如鈷和釹時(shí)，存在的問題大得多。
因此，進(jìn)行回收利用粘合磁石的諸多調(diào)查研究；然而對使用熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂作為粘合劑的粘合磁石，完全不可能分離和分解。所以，資源回收采取的唯一方法一直是粉碎粘合磁石，將少量粉碎的磁石與新的磁性粉末混合，在該混合物中加入粘合劑，將該混合物模塑成形。
上述常規(guī)方法中，粉碎粘合磁石，磁性粉末和粘合劑不能完全分離；所以，如果回收材料與新的磁性粉末的混合比提高，降低粘合磁石密度，即磁性粉末含量，意味著不能制得和常規(guī)材料同樣密度的粘合磁石。即磁性劣化。
另外，當(dāng)進(jìn)一步粉碎原料時(shí)，磁性粉末的性能趨于劣化。按照常規(guī)的粉碎法，由于磁性粉末本身的粉碎是不可避免的。制成的粘合永久磁石的磁性能劣化。
還由于在粘合磁石的模塑成形時(shí)施加壓力，磁性粉末的粒徑會更小。然而，常規(guī)方法中，粘合劑和磁性粉末不能彼此分離，磁性粉末混合，并以保持小粒度再使用，這也將導(dǎo)致磁性的劣化。
目前狀況是采用常規(guī)方法不能完全達(dá)到粘合磁石的再生和資源回收。
因此，就上述問題，本發(fā)明目的是提供一種回收利用粘合磁石的方法，這種回收的粘合磁石具有和目前使用的從任何類型粘合磁石分離的磁性材料相同的性能。
本發(fā)明提供一種由粘合磁石制造磁性材料粉末的回收利用方法，通過混合作為原料粉末的磁性材料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形，可制得該粘合磁石，該回收利用方法至少包括下列步驟(a)通過除去磁石中所包含的所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的粘合劑，從粘合磁石分離和收集磁性材料粉末；(b)從分離和收集的磁性材料粉末中除去所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒；和(c)以預(yù)定的混合比，將除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末混合，得到新的原料粉末。
本發(fā)明還提供一種回收利用粘合磁石方法，通過混合作為原料粉末的磁性材料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形，可制得該粘合磁石，該方法包括下列步驟(a)通過除去磁石中所包含的所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的粘合劑，從粘合磁石分離和收集磁性材料粉末；(b)從分離和收集的磁性材料粉末中除去所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒；(c)以預(yù)定的混合比，將除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末混合，得到新的原料粉末；和(d)以預(yù)定百分?jǐn)?shù)混合新制得的原料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形。
本發(fā)明提供的回收利用方法中，根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(a)中除去的粘合劑的預(yù)定百分?jǐn)?shù)。
本發(fā)明提供的回收利用方法中，根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定粒徑。
本發(fā)明提供的回收利用方法中，根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定比。
本發(fā)明提供的回收利用方法，根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(c)中的新磁性材料粉末的平均粒徑。
本發(fā)明提供的回收利用方法，其中步驟(c)中新磁性材料粉末的平均粒徑大于用于步驟(a)中的粘合磁石所含磁性材料粉末的平均粒徑。
本發(fā)明提供的回收利用方法，其中步驟(b)中的預(yù)定粒徑設(shè)定為20-100微米。
本發(fā)明提供的回收利用方法，其中粘合磁石含有熱塑性樹脂作為粘合劑，步驟(a)是用能溶解該熱塑性樹脂的溶劑溶解和分離該粘合劑的步驟。
本發(fā)明提供的回收利用方法，其中步驟(a)包括步驟(e)，步驟(e)中使粘合磁石與含能分解該粘合劑的溶劑的分解溶液于分解浴中接觸，將分解浴加熱至200℃或更高的溫度，但該溫度低于該溶劑的臨界溫度。
本發(fā)明提供的回收利用方法中，步驟(e)中的溶劑是至少一種選自下列的溶劑乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
本發(fā)明提供的回收利用方法中，步驟(d)中粘合劑的混合比小于步驟(a)中使用的粘合磁石的粘合劑的混合比。
本發(fā)明回收利用方法提供的粘合磁石是使用塑料、橡膠等作為粘合劑成形的磁石。這些粘合磁石中，在模塑成形前，磁性材料粉末與粘合劑混合。粘合磁石可根據(jù)使用的粘合劑和磁性材料粉末的種類分類。使用塑性材料作為粘合劑的粘合磁石稱作塑料粘合磁石，使用的塑性材料包括例如尼龍樹脂、聚苯硫醚和環(huán)氧樹脂。對使用熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂作為粘合劑的情況，模塑成形后熱固化。主要使用的磁性材料粉末是氧化物磁石和稀土永久性磁石。使用的氧化物磁石是鋁鎳鈷磁鋼和鐵氧體磁石(ferrite magnet)，使用的稀土永久性磁石是稀土鈷合金如SmCo5、SmT17合金，和釹基合金如Nd2Fe14B。
粘合磁石中，密度和空隙百分?jǐn)?shù)對其磁性有很大影響。因此，在制造粘合磁石時(shí)，調(diào)節(jié)使用的磁性材料粉末粒度以及粘合劑量很重要。粒度太小的磁性材料粉末對由其成形的粘合磁石的磁性沒有幫助。
作為原料的磁性材料粉末與粘合劑混合后，由該粉末成形出粘合磁石，由于采用注塑、壓塑等的模塑成形時(shí)施加了壓力，可提高密度，并且其空隙中填入粘合劑；因此，其磁性優(yōu)良。然而。一旦磁性材料粉末成形為粘合磁石，可在模塑成形時(shí)施加壓力來粉碎該粘合磁石，與新的磁性材料粉末相比，從粘合磁石分離和收集的磁性材料粉末的粒度一般較小。
如果這樣小粒度的粉末與新的磁性材料粉末混合，提供原料粉末，并與粘合劑混合再次成形為粘合磁石，由于存在無助于改善磁性的較小顆粒或由于未能調(diào)節(jié)密度為最佳，制得的粘合磁石的磁性會劣化，因此比預(yù)期的要差。
根據(jù)本發(fā)明，一種回收利用粘合磁石方法，通過混合作為原料粉末的磁性材料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形可制得該粘合磁石，該方法至少包括下列步驟(a)通過盡可能多地除去粘合劑，從粘合磁石分離和收集磁性材料粉末；(b)從分離和收集的磁性材料粉末中盡可能多地除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒；(c)混合步驟(b)中獲得的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末，提供新的原料粉末；和(d)混合步驟(c)獲得的原料粉末和另外量的粘合劑，將該混合物模塑成形。
步驟(c)中，步驟(b)分離和收集的磁性材料粉末中盡可能多地除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒，然后該粉末與新的磁性材料粉末混合。因此，模塑成形時(shí)施加壓力的粉碎作用使顆粒更小，這些顆粒無助于粘合磁石的磁性，應(yīng)除去，另外，混合步驟(b)獲得的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末時(shí)，可調(diào)節(jié)粘合磁石的密度。
因此，可改善粘合磁石的磁性，制得的回收型粘合磁石的磁性相當(dāng)于通過混合新磁性材料粉末和粘合劑，并將該混合物模塑成形制得的粘合磁石的磁性。
步驟(c)中使用的新的磁性材料粉末的平均粒徑大于步驟(a)使用的粘合磁石包含的磁性材料粉末的粒徑。另外，根據(jù)本發(fā)明，步驟(c)中，應(yīng)使與分離和收集的磁性材料粉末混合的新磁性材料粉末的平均粒徑大于步驟(a)使用的粘合磁石包含的磁性材料粉末的粒徑。
對從通過模塑成形法制得的粘合磁石分離和收集的磁性粉末，由于模塑成形時(shí)施加壓力的粉碎作用，其粒度一般小于第一步的原料磁性粉末。然而，通過分級磁石粉末顆粒，并混合分級的顆粒的粉末和粒徑大于該磁性粉末的新磁性材料粉末，可更加優(yōu)化粒徑分布。因此，改善粘合磁石的磁性，盡管使用分離和收集的磁性材料粉末，制得的粘合磁石的磁性相當(dāng)于通過混合作為原料粉末的純新磁性材料粉末和粘合劑，并將該混合物模塑成形制得的粘合磁石的磁性。
對使用熱塑性樹脂作為粘合劑制得的粘合磁石，采用能用溶劑溶解該熱塑性樹脂的溶解分離，進(jìn)行步驟(a)的分離操作。
使用的熱塑性樹脂粘合劑有例如尼龍樹脂和聚苯硫醚。能溶解熱塑性樹脂并供步驟(a)的溶解分離的溶劑包括例如丙酮、乙酰丙酮、乙醛、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、甲基乙基酮、二乙酮、甲基異丁基酮、甲基異丙基酮、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、二噁烷、二乙醚、水、乙醇、甲醇、甲苯、氯仿、二氯甲烷、甲酚、苯酚、間苯二酚、甲酸、戊二酸、硫酸、磷酸和硝基醇；醇鹵化物(alcohol halide)、堿金屬鹵化物的醇溶液、堿土金屬鹵化物的醇溶液、硫氰酸的醇溶液、70％水合氯醛、一羥基氰化物(monohydroxy cyanide)、乙二醇和苯甲醇。
使用的溶劑可以是多種溶劑組成的混合溶劑?？蛇M(jìn)行加熱，以溶解熱塑性樹脂。聚苯硫醚室溫下在溶劑中的溶解度較低，因此，宜加熱至約200℃或更高溫度進(jìn)行溶解。
步驟(a)宜包括一個(gè)步驟使粘合磁石在分解浴中與分解溶液接觸，同時(shí)于200℃或更高溫度，但低于溶劑臨界溫度下加熱粘合磁石，該溶液含有能分解經(jīng)熱固化已固化的物質(zhì)的溶劑。
這種情況下，使用的溶劑是至少一種選自下列的溶劑乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇(isoprene glycol)、三甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-苯氧基乙醇、2-(芐氧基)乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、四甘醇、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、甲基萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
將粘合磁石浸在含至少一種選自下列的溶劑的分解溶液中并加熱，可化學(xué)分解粘合劑，溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-苯氧基乙醇、2-(芐氧基)乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚和四甘醇。
即使粘合劑是熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂，也可以使三維交聯(lián)鏈化學(xué)分解。
加熱時(shí)，如1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、甲基萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮的溶劑成為能滿足分解粘合劑的液相，粘合劑能進(jìn)行有效的液相熱分解反應(yīng)。這種情況下，即使粘合劑是采用常規(guī)方法很難分解的熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂，這種樹脂也能有效分解。
一旦粘合劑分解，使粘合磁石固化的粘合功能劣化，使粘合磁石分散。換句話說，粘合磁石不能保持由粘合劑限制的磁性粉末。因此，粘合劑組分和磁性粉末易于彼此分離。
步驟(a)使包括難以分解的熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂粘合劑易于分解。分解后，可從粘合磁石分離和收集磁性粉末。
上述步驟中，為達(dá)到高的分解速率，宜在高溫下，使粘合磁石與分解溶液接觸。反應(yīng)速率尤其在250℃或更高溫度下突然加快(如參考日本專利公開公報(bào)12-198878)。然而，溫度升得太高會引起下列問題由于壓力太高而需要耐高壓的反應(yīng)器；由于分解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物增加而難以收集磁性粉末；分解溶液本身分解；活化諸如磁石氧化的劣化反應(yīng)。因此，粘合磁石浸在分解溶液中的溫度宜低于分解溶液所含溶劑的臨界溫度。
例如，丙二醇的臨界溫度為351℃。如上所述，粘合磁石與分解溶液接觸的溫度宜為200℃或更高，但低于使用的溶劑的臨界溫度。同時(shí)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在平均200℃可加速反應(yīng)速度。
步驟(d)中，應(yīng)使粘合劑和混合的原料粉末的混合比小于步驟(a)中粘合劑與粘合磁石的混合比。原因如下。
粘合劑的作用是粘合磁性粉末；然而，粘合劑用量太小，不能填滿粉末顆粒中的所有空隙，另一方面，粘合劑用量過大，只會導(dǎo)致粘合磁石的密度下降。這兩種情況都不能提供最佳磁性。
步驟(a)中，盡管最好從粘合磁石分離和收集100％的磁性材料粉末，但是有時(shí)可分離出部分保留少量粘合劑的磁性材料粉末。這種情況下，步驟(d)中，磁性材料粉末和額外量的粘合劑混合，并模塑成形，而部分磁性材料粉末保留有少量粘合劑。這樣，由于大于最佳量的粘合劑與磁性材料粉末混合，新制成的粘合磁石不具備最佳的磁性。
所以，粘合劑與包含分離和收集的磁性材料粉末的原料粉末的混合比應(yīng)小于步驟(a)時(shí)粘合劑與使用的粘合磁石的混合比。這樣可以使磁性材料的密度較大，并能改善磁性。
參考下面的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例1下面描述根據(jù)本發(fā)明的回收利用粘合磁石方法的一個(gè)實(shí)施例。
此實(shí)施例中，采用環(huán)氧樹脂作為粘合劑附聚和固化稀土永久性磁石粉末制成的粘合磁石，描述本發(fā)明的分解粘合磁石的方法。
稀土永久性磁石包括如SmCo磁石，采用Nd-Fe-B磁石作為例子描述此實(shí)施例。
捏合作為原料粉末的Nd-Fe-B磁石粉末和3％(重量)環(huán)氧樹脂，采用壓塑將該混合物成形為環(huán)形，熱固化該成形物，制得粘合磁石。由此制成的粘合磁石用作試驗(yàn)樣品。
使環(huán)形粘合磁石與含至少一種選自下列的溶劑的分解溶液接觸，進(jìn)行分解處理，溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。此實(shí)施例中，使用1，2，3，4-四氫化萘組成的分解溶液。將粘合磁石浸在該分解溶液中，置于分解浴中，然后與分解浴一起于300℃加熱3小時(shí)。
結(jié)果，作為粘合劑的樹脂完全分解并溶解或分散在分解溶液中，同時(shí)磁性粉末沉降在分解浴的底部。
然后，收集沉降在分解溶液中的磁性材料粉末，并與新的磁性材料粉末混合?；旌锨埃蛛x和收集的磁性材料粉末可按照53微米的分級點(diǎn)分級，盡可能除去直徑小于53微米的顆粒，以提高平均直徑。較大平均直徑的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合，其混合重量比為50∶50。未經(jīng)分級的磁性材料粉末也和新的磁性材料粉末以50∶50的重量比混合，進(jìn)行比較。表1分別列出混合分離和收集的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末獲得的原料粉末、新的磁性材料粉末、分離和收集的磁性材料粉末的粒度分布。
表1
然后，新獲得的兩種類型原料粉末各自與3％(重量)環(huán)氧樹脂捏合后，通過壓塑，兩種混合物成形為環(huán)形，并進(jìn)行熱固化制得粘合磁石。測定它們的磁性。
新制得的粘合磁石和分解前粘合磁石的密度、最大磁能量積示于表2。
對由粘合磁石分離和收集并經(jīng)分級的磁石粉末和新的磁性材料粉末的混合物制成的粘合磁石，其密度接近分解前的粘合磁石并且其最大磁能量積也很接近。
對由粘合磁石分離和收集但未經(jīng)分級的磁石粉末和新的磁性材料粉末的混合物制成的粘合磁石，其密度和最大磁能量積均小于分解前的粘合磁石。其它的磁性能顯示同樣的趨勢。因此，在與新磁性材料粉末混合前，使分離和收集的磁性材料粉末分級，并盡可能除去直徑小于預(yù)定值的顆粒，新制得的粘合磁石具有相當(dāng)于分解前粘合磁石的改進(jìn)的磁性。
表2
對使用環(huán)氧樹脂作為粘合劑的粘合磁石的組成和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。粘合劑可以是其它樹脂或橡膠，磁性材料粉末可以是稀土永久性磁石、鋁鎳鈷磁鋼等。
對作為原料粉末的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的粒度分布。對分離和收集的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中的分級。
對分解處理時(shí)的溫度，本發(fā)明不必限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。本發(fā)明可應(yīng)用于250℃或更高，但低于溶劑臨界溫度的分解溫度。
此實(shí)施例中，盡管以乙二醇為例作為分解溶液，本發(fā)明不限于上述的組成和混合比。本發(fā)明可應(yīng)用包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液，這些溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
本發(fā)明中，為防止溶劑或磁石粉末的氧化變質(zhì)，在用于分離磁石粉末的分解步驟之前，提供從分解浴除去氧的步驟。除氧方法的一個(gè)例子是在分解浴中通入氮，取代包含分解溶液的分解浴中的氣體。在已放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，提供一進(jìn)氣管和排氣閥，將氮從氮?dú)怃撈恐苯油ㄈ敕纸庠　；蛘撸捎梅纸庠〕檎婵盏姆椒?。要使分解浴抽真空，在已?jīng)放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，應(yīng)提供排氣閥，安裝真空泵。這兩種情況下，通過攪拌分解溶液并適當(dāng)加熱，能有效地除去氧。
較好的方法是首先在分解浴中通入氮，以取代其中的氣體，然后分解浴抽真空。
在進(jìn)行預(yù)處理，從分解浴除去氧后，進(jìn)行分解處理，可防止氧化，氧化是高溫反應(yīng)處理時(shí)分解溶液變差的主要原因，預(yù)處理還能增加分解溶液的壽命，因此可提高重復(fù)使用的耐久性。還可以防止由構(gòu)成粘合磁石的磁性粉末的合金的氧化劣化；因此，也可提高分離和收集的磁性粉末的質(zhì)量。由于稀土金屬如釹特別易于氧化，該預(yù)處理步驟對保證分解處理后的磁性粉末質(zhì)量是有效的，本發(fā)明的分解處理法中，為了防止溶劑的氧化劣化或構(gòu)成磁石的金屬的氧化劣化，可以在分解溶液中直接加入抗氧化劑或還原劑。
使用的抗氧化劑或還原劑較好的是至少一種選自下列的化合物氫醌、N-甲醌(methoquinone)、苯醌、萘醌、丁基鄰苯二酚、丁基氫醌、次磷酸鈉、硫代硫酸鈉和抗壞血酸。
能在分解溶液中方便地提供這些抗氧化劑或還原劑，因?yàn)樗鼈兡艹浞秩芙庠诒景l(fā)明的分解溶液中，并且其作用顯著。
本發(fā)明的分解處理方法中，可增加用溶劑如丙酮洗滌分解處理后分離和收集的磁性材料粉末的步驟。另外，甚至在分解和收集或洗滌后，為了完全除去殘留在磁性材料粉末中的分解樹脂和附在該粉末上的溶劑，可增加干燥步驟。增加這兩個(gè)步驟能更充分地除去附在分離和收集的磁性材料粉末上的雜質(zhì)，因此提高新成形的粘合磁石的磁性。
重復(fù)使用的分解溶液通過除去溶解在該溶液中的物質(zhì)后可再使用，或用作燃料油。
實(shí)施例2下面詳細(xì)描述本發(fā)明的回收利用粘合磁石法的另一個(gè)實(shí)施例。
此實(shí)施例中，采用尼龍樹脂作為粘合劑附聚和固化稀土永久性磁石粉末制成的粘合磁石，描述本發(fā)明的方法。
稀土永久性磁石包括如SmCo磁石，采用Nd-Fe-B磁石作為例子描述此實(shí)施例。
捏合作為原料粉末的Nd-Fe-B磁石粉末和7％(重量)尼龍樹脂，采用注塑法將該混合物成形為環(huán)形，制得粘合磁石。由此制成的粘合磁石用作試驗(yàn)樣品。
通過下列步驟收集Nd-Fe-B磁石粉末將環(huán)形粘合磁石浸在甲酚中，溶解作為粘合劑的尼龍樹脂；例如通過過濾分離作為原料粉末的不溶解的Nd-Fe-B磁石粉末；并干燥分離后的Nd-Fe-B磁石粉末。這種Nd-Fe-B磁石粉末可再用為粘合磁石或燒結(jié)磁石。
然后，收集的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合?；旌锨?，分離和收集的磁性材料粉末可按照35微米的分級點(diǎn)分級，盡可能除去直徑小于35微米的顆粒，以提高平均直徑。較大平均直徑的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合，其混合重量比為60∶40。未經(jīng)分級的磁性材料粉末也和新的磁性材料粉末以60∶40的重量比混合，進(jìn)行比較。表3分別列出混合分離和收集的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末獲得的原料粉末、新的磁性材料粉末、分離和收集的磁性材料粉末的粒度分布。
表3
然后，新獲得的兩種類型原料粉末各自與7％(重量)尼龍樹脂捏合后，兩種混合物成形為環(huán)形。測定它們的磁性。
新制得的粘合磁石和分解前粘合磁石的密度、最大磁能量積示于表4。對由粘合磁石分離和收集并經(jīng)分級的磁石粉末和新的磁性材料粉末的混合物制成的粘合磁石，其密度接近分解前的粘合磁石并且其最大磁能量積也很接近。
對由粘合磁石分離和收集但未經(jīng)分級的磁石粉末和新的磁性材料粉末的混合物制成的粘合磁石，其密度和最大磁能量積均明顯小于分解前的粘合磁石。其它的磁性能顯示同樣的趨勢。因此，在與新磁性材料粉末混合前，使分離和收集的磁性材料粉末分級，并盡可能除去直徑小于預(yù)定值的顆粒，新制得的粘合磁石具有相當(dāng)于分解前粘合磁石的改進(jìn)的磁性。
表4
對使用尼龍樹脂作為粘合劑的粘合磁石的組成和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。粘合劑可以是其它樹脂或橡膠，磁性材料粉末可以是稀土永久性磁石、鋁鎳鈷磁鋼等。
對作為原料粉末的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的粒度分布。對分離和收集的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中的分級。
對用于溶解和分離粘合劑的溶劑，本發(fā)明不限于此實(shí)施例使用的甲酚。可使用的溶劑有例如苯酚、間苯二酚、甲酸、戊二酸、硫酸、磷酸和硝基醇；醇鹵化物、堿金屬鹵化物的醇溶液、堿土金屬鹵化物的醇溶液、硫氰酸的醇溶液、70％水合氯醛、一羥基氰化物；和它們的混合物。在溶解和分離操作中，可加熱，有助于粘合劑溶解于溶劑。還可使用如甲醇、乙二醇、苯甲醇、二甲基亞砜和二甲基甲酰胺的溶劑，只要將它們加熱至約130℃。
使用除用于此實(shí)施例的尼龍樹脂外的其它熱塑性樹脂作為粘合劑時(shí)，溶解和分離操作中使用的溶劑有例如丙酮、乙酰丙酮、乙醛、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、甲基乙基酮、二乙酮、甲基異丁基酮、甲基異丙基酮、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、二噁烷、二乙醚、二氯甲烷、氯仿、甲苯、甲酚、甲醇、乙醇、水、它們的混合物。
本發(fā)明的分解處理方法中，可增加用溶劑如丙酮洗滌由溶解和分離操作分離和收集的磁性材料粉末的步驟。另外，在分解和收集或洗滌后，為了完全除去殘留在磁性材料粉末中的樹脂和附在該粉末上的溶劑，可增加干燥步驟。增加這兩個(gè)步驟的任一步驟能更充分地除去附在分離和收集的磁性材料粉末上的雜質(zhì)，因此提高新成形的粘合磁石的磁性。
重復(fù)用于溶解和分離粘合劑的溶劑通過除去溶解在該溶劑中的物質(zhì)后可再使用，或用作燃料油。溶解于溶劑并從中除去的樹脂可再用作粘合磁石的粘合劑。
實(shí)施例3下面詳細(xì)描述本發(fā)明回收利用粘合磁石法的第3個(gè)實(shí)施例。
此實(shí)施例中，采用環(huán)氧樹脂作為粘合劑附聚和固化稀土永久性磁石粉末制成的粘合磁石，描述本發(fā)明的方法。
稀土永久性磁石包括如SmCo磁石，然而，采用Nd-Fe-B磁石作為例子描述此實(shí)施例。
捏合作為原料粉末的Nd-Fe-B磁石粉末和3％(重量)環(huán)氧樹脂，采用壓縮模塑法將該混合物成形為環(huán)形，制得粘合磁石。由此制成的粘合磁石用作試驗(yàn)樣品。
使環(huán)形粘合磁石與包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液接觸，進(jìn)行分解處理，溶劑有例如乙二醇、丙二醇、二甘乙二醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。此實(shí)施例中，使用1，2，3，4-四氫化萘構(gòu)成的分解溶液。將粘合磁石浸在分解溶液中，置于分解浴中，然后與分解浴一起于300℃加熱3小時(shí)。
結(jié)果，作為粘合劑的樹脂完全分解并溶解或分散在分解溶液中，同時(shí)磁性粉末沉降在分解浴的底部。
然后，收集沉降在分解溶液中的磁性材料粉末，并與新的磁性材料粉末混合。混合前，分離和收集的磁性材料粉末可按照53微米的分級點(diǎn)分級，盡可能除去直徑小于53微米的顆粒。磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合，其混合重量比為70∶30。此實(shí)施例中，混合前，增加按照75微米分級點(diǎn)分級新的磁性材料粉末，將新磁性材料粉末平均粒徑提高至118微米的步驟，該粉末平均粒徑大于作為試樣的粘合磁石平均粒徑(103微米)。完成分級后，分離和收集的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末以70∶30的重量比混合。
未經(jīng)分級的新磁性材料粉末和分離收集的磁性材料粉末也以70∶30的重量比混合，進(jìn)行比較。表5分別列出混合分離和收集的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末獲得的原料粉末、新的磁性材料粉末、分離和收集的磁性材料粉末的粒度分布。
表5
然后，新獲得的三種類型原料粉末各自與3％(重量)環(huán)氧樹脂捏合后，通過壓塑，三種混合物成形為環(huán)形，并進(jìn)行熱固化制得粘合磁石。測定它們的磁性。
新制得的粘合磁石和分解處理前粘合磁石的密度、最大磁能量積示于表6。對所有經(jīng)分級的磁性粉末制得的粘合磁石，與未經(jīng)分級的磁性粉末制得的粘合磁石相比，其磁性能優(yōu)良。觀察到分級對提高磁性能的作用。對經(jīng)分級的磁性粉末制得的粘合磁石進(jìn)行比較時(shí)，對都經(jīng)過分級的分離和收集的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末制成的粘合磁石，它們都具有優(yōu)良的磁性能。
表6
由表6可知，對由粘合磁石分離和收集并經(jīng)分級的磁石粉末和新的磁性材料粉末的混合物制成的粘合磁石，其密度接近分解前的粘合磁石，其最大磁能量積也很接近分解前的粘合磁石。然而，通過使用于混合的新磁性材料粉末的平均粒徑更大，可以使粘合磁石具有相當(dāng)于分解前粘合磁石的更優(yōu)良的磁性能。
對使用環(huán)氧樹脂作為粘合劑的粘合磁石的組成和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。粘合劑可以是其它樹脂或橡膠，磁性材料粉末可以是稀土永久性磁石、鋁鎳鈷磁鋼等。
對作為原料粉末的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的粒度分布。對分離和收集的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中的分級。
對分解處理時(shí)的溫度，本發(fā)明不必限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。本發(fā)明可應(yīng)用于200℃或更高，但低于溶劑臨界溫度的分解溫度。
此實(shí)施例中，盡管以乙二醇為例作為分解溶液，本發(fā)明不限于上述的組成和混合比。本發(fā)明可應(yīng)用包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液，這些溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
本發(fā)明中，為防止溶劑或磁石粉末的氧化變質(zhì)，在分離磁石粉末的分解處理步驟之前，提供從分解浴除氧的步驟。除氧方法的一個(gè)例子是在分解浴中通入氮，取代包含分解溶液的分解浴中的氣體。在已放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，提供一進(jìn)氣管和排氣閥，將氮從氮?dú)怃撈恐苯油ㄈ敕纸庠?。或者，采用分解浴抽真空的方法。要使分解浴抽真空，在已?jīng)放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，應(yīng)提供排氣閥，安裝真空泵。這兩種情況下，通過攪拌分解溶液并適當(dāng)加熱，能有效地除去氧。
較好的方法是首先在分解浴中通入氮，以取代其中的氣體，然后分解浴抽真空。
進(jìn)行預(yù)處理，從分解浴除去氧后，進(jìn)行分解處理，可防止氧化，氧化是高溫反應(yīng)處理時(shí)分解溶液變差的主要原因，預(yù)處理還能增加分解溶液的壽命，因此可提高重復(fù)使用的耐久性。還可以防止由構(gòu)成粘合磁石的磁性粉末的合金的氧化劣化；因此，也可提高分離和收集的磁性粉末的質(zhì)量。由于稀土金屬如釹特別易于氧化，該預(yù)處理步驟對保證分解處理后的磁性粉末質(zhì)量是有效的。
本發(fā)明的分解處理法中，為了防止溶劑的氧化劣化或構(gòu)成磁石的金屬的氧化劣化，可以在分解溶液中直接加入抗氧化劑或還原劑。
使用的抗氧化劑或還原劑較好的是至少一種選自下列的化合物氫醌、N-甲醌、苯醌、萘醌、丁基鄰苯二酚、丁基氫醌、次磷酸鈉、硫代硫酸鈉和抗壞血酸。
能在分解溶液中方便地提供這些抗氧化劑或還原劑，因?yàn)樗鼈兡艹浞秩芙庠诒景l(fā)明的分解溶液中，并且其作用顯著。
本發(fā)明的分解處理方法中，可增加用溶劑如丙酮洗滌分解處理后分離和收集的磁性材料粉末的步驟。另外，甚至在分解和收集或洗滌后，為了完全除去殘留在磁性材料粉末中的分解樹脂和附在該粉末上的溶劑，可增加干燥步驟。增加這兩個(gè)步驟能更充分地除去附在分離和收集的磁性材料粉末上的雜質(zhì)，因此提高新成形的粘合磁石的磁性。
重復(fù)使用的分解溶液通過除去溶解在該溶液中的物質(zhì)后可再使用，或用作燃料油。
實(shí)施例4下面詳細(xì)描述本發(fā)明回收利用粘合磁石法的第4個(gè)實(shí)施例。
此實(shí)施例中，采用環(huán)氧樹脂作為粘合劑附聚和固化稀土永久性磁石粉末制成的粘合磁石，描述本發(fā)明的附聚粘合磁石的方法。
稀土永久性磁石包括如SmCo磁石，然而，采用Nd-Fe-B磁石作為例子描述此實(shí)施例。
捏合作為原料粉末的Nd-Fe-B磁石粉末和3％(重量)環(huán)氧樹脂，采用壓塑法將該混合物成形為環(huán)形。由此制成的粘合磁石用作試驗(yàn)樣品。
使環(huán)形粘合磁石與包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液接觸，進(jìn)行分解處理，溶劑有例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。此實(shí)施例中，使用1，2，3，4-四氫化萘構(gòu)成的分解溶液。將粘合磁石浸在分解溶液中，置于分解浴中，然后與分解浴一起于300℃加熱3小時(shí)。
結(jié)果，作為粘合劑的樹脂完全分解并溶解或分散在分解溶液中，同時(shí)磁性粉末沉降在分解浴的底部。
然后，收集沉降在分解溶液中的磁性材料粉末，并與新的磁性材料粉末混合。
混合前，分離和收集的磁性材料粉末分級，盡可能除去直徑小于預(yù)定值(如后面所述)的顆粒。然后分級后的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合，其混合重量比為50∶50。
上面混合的原料粉末與3％(重量)環(huán)氧樹脂捏合，采用壓塑法將該混合物成形為環(huán)形，并熱固化該成形物，制得粘合磁石。
預(yù)定粒徑設(shè)為10、20、53、100、120和150微米的情況，對分離和收集的磁性材料粉末分級。測定和比較各分級后制得的粘合磁石的磁性能。分級后的原料粉末、新的磁性材料粉末、分離和收集的磁性材料粉末的粒度分布列于表7。
表7
新制得的六種粘合磁石和分解處理前粘合磁石的密度、最大磁能量積示于表8。對按照20、53和100微米分級點(diǎn)進(jìn)行分級的磁性粉末制得的粘合磁石，其密度和最大磁能量積均為較大值，相當(dāng)于分解處理前的粘合磁石的值。然而，對按照小至10微米和大至120、150微米分級點(diǎn)進(jìn)行分級的磁性粉末制得的粘合磁石，與分解處理前的粘合磁石相比，其密度和最大磁能量積均為較小值。
表8
由表8可知，通過對分離和收集的磁石粉末進(jìn)行分級步驟，盡可能除去直徑小于設(shè)定分級點(diǎn)的顆粒，可提高粘合磁石的磁性，預(yù)處理法的分級點(diǎn)較好在20-100微米范圍。
對使用環(huán)氧樹脂作為粘合劑的粘合磁石的組成和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。粘合劑可以是其它樹脂或橡膠，磁性材料粉末可以是稀土永久性磁石、鋁鎳鈷磁鋼等。
對作為原料粉末的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的粒度分布。對分離和收集的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中的分級。
對分解處理時(shí)的溫度，本發(fā)明不必限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。本發(fā)明可應(yīng)用于200℃或更高，但低于溶劑臨界溫度的分解溫度。
此實(shí)施例中，盡管以乙二醇為例作為分解溶液，本發(fā)明不限于上述的組成和混合比。本發(fā)明可應(yīng)用包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液，這些溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
本發(fā)明中，為防止溶劑或磁石粉末的氧化變質(zhì)，在分離磁石粉末的分解處理步驟之前，提供從分解浴除氧的步驟。除氧方法的一個(gè)例子是在分解浴中通入氮，取代包含分解溶液的分解浴中的氣體。在已放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，提供一進(jìn)氣管和排氣閥，將氮從氮?dú)怃撈恐苯油ㄈ敕纸庠　；蛘?，采用分解浴抽真空的方法。要使分解浴抽真空，在已?jīng)放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，應(yīng)提供排氣閥，安裝真空泵。這兩種情況下，通過攪拌分解溶液并適當(dāng)加熱，能有效地除去氧。
較好的方法是首先在分解浴中通入氮，以取代其中的氣體，然后分解浴抽真空。
進(jìn)行預(yù)處理，從分解浴除去氧后，進(jìn)行分解處理，可防止氧化，氧化是高溫反應(yīng)處理時(shí)分解溶液變差的主要原因，預(yù)處理還能增加分解溶液的壽命，因此可提高重復(fù)使用的耐久性。還可以防止由構(gòu)成粘合磁石的磁性粉末的合金的氧化劣化；因此，也可提高分離和收集的磁性粉末的質(zhì)量。由于稀土金屬如釹特別易于氧化，該預(yù)處理步驟對保證分解處理后的磁性粉末質(zhì)量是有效的。
本發(fā)明的分解處理法中，為了防止溶劑的氧化劣化或構(gòu)成磁石的金屬的氧化劣化，可以在分解溶液中直接加入抗氧化劑或還原劑。
使用的抗氧化劑或還原劑較好的是至少一種選自下列的化合物氫醌、N-甲醌、苯醌、萘醌、丁基鄰苯二酚、丁基氫醌、次磷酸鈉、硫代硫酸鈉和抗壞血酸。
能在分解溶液中方便地提供這些抗氧化劑或還原劑，因?yàn)樗鼈兡艹浞秩芙庠诒景l(fā)明的分解溶液中，并且其作用顯著。
本發(fā)明的分解處理方法中，可增加用溶劑如丙酮洗滌分解處理后分離和收集的磁性材料粉末的步驟。另外，甚至在分解和收集或洗滌后，為了完全除去殘留在磁性材料粉末中的分解樹脂和附在該粉末上的溶劑，可增加干燥步驟。增加這兩個(gè)步驟能更充分地除去附在分離和收集的磁性材料粉末上的雜質(zhì)，因此提高新成形的粘合磁石的磁性。
重復(fù)使用的分解溶液通過除去溶解在該溶液中的物質(zhì)后可再使用，或用作燃料油。
實(shí)施例5下面詳細(xì)描述本發(fā)明回收利用粘合磁石法的第5個(gè)實(shí)施例。
此實(shí)施例中，采用環(huán)氧樹脂作為粘合劑附聚和固化稀土永久性磁石粉末制成的粘合磁石，描述本發(fā)明的方法。
稀土永久性磁石包括如SmCo磁石，然而，采用Nd-Fe-B磁石作為例子描述此實(shí)施例。
捏合作為原料粉末的Nd-Fe-B磁石粉末和3％(重量)環(huán)氧樹脂，采用壓縮模塑法將該混合物成形為環(huán)形。由此制成的粘合磁石用作試驗(yàn)樣品。
使環(huán)形粘合磁石與包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液接觸，進(jìn)行分解處理，溶劑有例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。此實(shí)施例中，使用1，2，3，4-四氫化萘構(gòu)成的分解溶液。將粘合磁石浸在分解溶液中，置于分解浴中，然后與分解浴一起于300℃加熱3小時(shí)。
結(jié)果，作為粘合劑的樹脂完全分解并溶解或分散在分解溶液中，同時(shí)磁性粉末沉降在分解浴的底部。
然后，收集沉降在分解溶液中的磁性材料粉末，并與新的磁性材料粉末混合。混合前，分離和收集的磁性材料粉末按照53微米的分級點(diǎn)分級，盡可能除去直徑小于53微米的顆粒。分級后的磁性材料粉末與新的磁性材料粉末混合，其混合重量比為50∶50。
混合的原料粉末分別與3．2％(重量)、3％(重量)和2．8％(重量)的環(huán)氧樹脂捏合，采用壓塑法將該混合物成形為環(huán)形，并熱固化該成形物，制得三種粘合磁石。測定各粘合磁石的磁性。
表9分別列出三種新制得的粘合磁石、分解前粘合磁石的密度和最大磁能量積。彼此進(jìn)行比較，很明顯，當(dāng)作為粘合劑的環(huán)氧樹脂與粘合磁石的混合比小于分解處理前環(huán)氧樹脂與粘合磁石的混合比時(shí)，提高密度和最大磁能量積。
這說明在用分解處理從粘合磁石中分離和收集的磁性材料粉末中仍有微量的分解樹脂。換句話說，對分離和收集的磁性材料粉末，需填入粘合劑的空隙較小，加入的樹脂量恰是粘合磁石粉末所需的量。粘合劑的混合比最好小于粘合劑與新磁性材料粉末的混合比。當(dāng)混合過量樹脂時(shí)，粘合永久性磁石的密度下降，其磁性能劣化。
表9
由表9可知，粘合劑與含通過分解處理從粘合磁石分離收集的磁性材料粉末的原料粉末的混合比宜小于粘合劑與分解的粘合磁石中的磁性材料粉末的混合比。
對使用環(huán)氧樹脂作為粘合劑的粘合磁石的組成和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。粘合劑可以是其它樹脂或橡膠，磁性材料粉末可以是稀土永久性磁石、鋁鎳鈷磁鋼等。
對作為原料粉末的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中提出的粒度分布。對分離和收集的磁性材料粉末，本發(fā)明不限于此實(shí)施例中的分級。
對分解處理時(shí)的溫度，本發(fā)明不必限于此實(shí)施例中提出的數(shù)值。本發(fā)明可應(yīng)用于200℃或更高，但低于溶劑臨界溫度的分解溫度。
此實(shí)施例中，盡管以乙二醇為例作為分解溶液，本發(fā)明不限于上述的組成和混合比。本發(fā)明可應(yīng)用包含至少一種選自下列溶劑的分解溶液，這些溶劑為乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
本發(fā)明中，為防止溶劑或磁石粉末的氧化變質(zhì)，在分離磁石粉末的分解處理步驟之前，提供從分解浴除氧的步驟。除氧方法的一個(gè)例子是在分解浴中通入氮，取代包含分解溶液的分解浴中的氣體。在已放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，提供一進(jìn)氣管和排氣閥，將氮從氮?dú)怃撈恐苯油ㄈ敕纸庠?。或者，采用分解浴抽真空的方法。要使分解浴抽真空，在已?jīng)放入樹脂固化的粘合磁石和分解溶液的分解浴中，應(yīng)提供排氣閥，安裝真空泵。這兩種情況下，通過攪拌分解溶液并適當(dāng)加熱，能有效地除去氧。
較好的方法是首先在分解浴中通入氮，以取代其中的氣體，然后分解浴抽真空。
進(jìn)行預(yù)處理，從分解浴除去氧后，進(jìn)行分解處理，可防止氧化，氧化是高溫反應(yīng)處理時(shí)分解溶液變差的主要原因，預(yù)處理還能增加分解溶液的壽命，因此可提高重復(fù)使用的耐久性。還可以防止由構(gòu)成粘合磁石的磁性粉末的合金的氧化劣化；因此，也可提高分離和收集的磁性粉末的質(zhì)量。由于稀土金屬如釹特別易于氧化，該預(yù)處理步驟對保證分解處理后的磁性粉末質(zhì)量是有效的。
本發(fā)明的分解處理法中，為了防止溶劑的氧化劣化或構(gòu)成磁石的金屬的氧化劣化，可以在分解溶液中直接加入抗氧化劑或還原劑。
使用的抗氧化劑或還原劑較好的是至少一種選自下列的化合物氫醌、N-甲醌、苯醌、萘醌、丁基鄰苯二酚、丁基氫醌、次磷酸鈉、硫代硫酸鈉和抗壞血酸。
能在分解溶液中方便地提供這些抗氧化劑或還原劑，因?yàn)樗鼈兡艹浞秩芙庠诒景l(fā)明的分解溶液中，并且其作用顯著。
本發(fā)明的分解處理方法中，可增加用溶劑如丙酮洗滌分解處理后分離和收集的磁性材料粉末的步驟。另外，甚至在分解和收集或洗滌后，為了完全除去殘留在磁性材料粉末中的分解樹脂和附在該粉末上的溶劑，可增加干燥步驟。增加這兩個(gè)步驟能更充分地除去附在分離和收集的磁性材料粉末上的雜質(zhì)，因此提高新成形的粘合磁石的磁性。
重復(fù)使用的分解溶液通過除去溶解在該溶液中的物質(zhì)后可再使用，或用作燃料油。
所有實(shí)施例中，宜按照新的磁性材料粉末與步驟(c)中分離收集的磁性材料粉末的預(yù)定混合比，確定步驟(a)中除去的粘合劑的預(yù)定百分?jǐn)?shù)。具體而言，當(dāng)新磁性材料粉末的百分?jǐn)?shù)較高時(shí)，除去的粘合劑百分?jǐn)?shù)可相對較小，但是，另一方面，當(dāng)新的磁性材料粉末的百分?jǐn)?shù)較小時(shí)，要求盡可能多地除去粘合劑。
宜按照新的磁性材料粉末與步驟(c)中分離收集的磁性材料粉末的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定粒徑。具體而言，當(dāng)新的磁性材料粉末的百分?jǐn)?shù)較高時(shí)，預(yù)定粒徑可相對較小。
宜按照新的磁性材料粉末與步驟(c)中分離收集的磁性材料粉末的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定百分?jǐn)?shù)。具體而言，當(dāng)步驟(c)中混合的新磁性材料粉末的百分?jǐn)?shù)較高時(shí)，除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的百分?jǐn)?shù)可相對較小。
還宜按照新的磁性材料粉末與步驟(c)中分離收集的磁性材料粉末的預(yù)定混合比，確定步驟(c)中新磁性材料粉末的平均粒徑。具體而言，當(dāng)新的磁性材料粉末的百分?jǐn)?shù)較高時(shí)，新磁性材料粉末的平均粒徑可相對較小。
如上所述，按照本發(fā)明的回收利用法，通過從中分離粘合劑，能方便地從粘合磁石收集磁石粉末。再使用按照上述方式收集的磁石粉末，可制得具有優(yōu)良磁性的回收磁性材料粉末。
按照本發(fā)明的回收利用法，還可制得具有優(yōu)良磁性的粘合磁石，從使用過的粘合磁石或作為次品的粘合磁石收集和回收利用昂貴金屬。
權(quán)利要求
1．一種由粘合磁石制造磁性材料粉末的回收利用方法，通過混合作為原料粉末的磁性材料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形，制得該粘合磁石，該回收利用方法至少包括下列步驟(a)通過除去磁石中所包含的所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的粘合劑，從粘合磁石中分離和收集磁性材料粉末；(b)從分離和收集的磁性材料粉末中除去所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒；和(c)以預(yù)定的混合比，將除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末混合，得到新的原料粉末。
2．一種回收利用粘合磁石方法，通過混合作為原料粉末的磁性材料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形制得該粘合磁石，該方法包括下列步驟(a)通過除去磁石中所包含的所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的粘合劑，從粘合磁石中分離和收集磁性材料粉末；(b)從分離和收集的磁性材料粉末中除去所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒；(c)以預(yù)定的混合比，將除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的磁性材料粉末和新的磁性材料粉末混合，得到新的原料粉末；和(d)以預(yù)定百分?jǐn)?shù)混合新制得的原料粉末和粘合劑，將該混合物模塑成形。
3．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(a)中除去的粘合劑的預(yù)定百分?jǐn)?shù)。
4．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定粒徑。
5．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(b)中的預(yù)定比。
6．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于根據(jù)步驟(c)中的預(yù)定混合比，確定步驟(c)中的新磁性材料粉末的平均粒徑。
7．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于步驟(c)中新磁性材料粉末的平均粒徑大于用于步驟(a)中的粘合磁石所含磁性材料粉末的平均粒徑。
8．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于步驟(b)中的預(yù)定粒徑設(shè)定為20-100微米。
9．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于粘合磁石含有熱塑性樹脂作為粘合劑，步驟(a)是用能溶解該熱塑性樹脂的溶劑溶解和分離該粘合劑的步驟。
10．如權(quán)利要求1或2所述的回收利用方法，其特征還在于所述步驟(a)包括步驟(e)，步驟(e)中使粘合磁石與含能分解該粘合劑的溶劑的分解溶液于分解浴中接觸，將分解浴加熱至200℃或更高的溫度，但該溫度低于該溶劑的臨界溫度。
11．如權(quán)利要求10所述的回收利用方法，其特征還在于步驟(e)中的溶劑是至少一種選自下列的溶劑乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、異戊二烯二醇、三甘醇、四甘醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-二甲氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-芐氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三甘醇一甲基醚、三丙二醇一甲基醚、1，2，3，4-四氫化萘、聯(lián)苯、萘、1，4-羥基萘、萘酚、1，4-萘醌、瀝青、雜酚油、甲基異丁基酮、異佛爾酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、雙丙酮、佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮和苯乙酮。
12．如權(quán)利要求2所述的回收利用方法，其特征還在于使步驟(d)中粘合劑的混合比小于步驟(a)中使用的粘合磁石的粘合劑的混合比。
全文摘要
一種回收利用粘合磁石方法,通過混合磁性材料粉末和粘合劑,模塑成形,制得粘合磁石,該方法包括:(a)通過除去磁石中所包含的所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的粘合劑,從粘合磁石分離和收集磁性材料粉末;(b)從分離收集的磁性材料粉末除去所有或預(yù)定百分?jǐn)?shù)的直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒;(c)以預(yù)定的混合比,使除去直徑小于預(yù)定粒徑的顆粒的磁性材料粉末和新磁性材料粉末混合,得到新的原料粉末。
文檔編號C22B59/00GK1294035SQ0013300
公開日2001年5月9日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月26日
發(fā)明者寺田貴彥, 大西宏, 山縣芳和, 山下文敏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社