用于磁性材料表面改性的涂覆液、涂層及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明具體設及一種用于提高材料表面改性層性能的涂覆液、方法及其應用，屬 于材料的表面改性技術領域。 技術背景
[0002] 欽鐵棚永磁材料由于其微觀上具有多相結構，各相間存在電位差，且表面多孔等 原因，在惡劣環(huán)境中極易發(fā)生腐蝕，從而影響材料的使用壽命，限制了其使用范圍。因此實 際應用中必須要對欽鐵棚磁體表面進行處理，得到耐蝕性、結合力等性能優(yōu)異的涂層W延 長欽鐵棚磁體的使用壽命?，F(xiàn)已形成的較為成熟的工藝很多，有電鍛、化學鍛、真空蒸鍛、瓣 射鍛、熱噴鍛、離子鍛、化學氣相沉積等手段對其進行防護處理。但在實際生產中，運些方法 不但工藝復雜、能耗高，而且會產生大量的廢液、廢棄物，對環(huán)境造成嚴重的影響。
[0003] 傳統(tǒng)達克羅工藝能夠在鋼鐵件上得到結合力優(yōu)異、耐蝕性能高的復合涂層，然而 涂層中含有化 6+，運使得其在工業(yè)應用中受到越來越多的限制。另一方面，雖然達克羅工藝 在欽鐵棚磁性材料方面的應用有些許報道，但是涂層的綜合性能并沒有得到顯著的改善。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于提高材料表面改性層性能的涂覆液、方法及 其應用，W克服現(xiàn)有技術中的不足。 陽〇化]為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：
[0006] 本發(fā)明的一些實施例提供了一種用于提高材料表面改性層性能的涂覆液，其包含 金屬粉、無機粉、娃溶膠、硅烷偶聯(lián)劑、潤濕劑、表面活性劑、絡合劑、抑調節(jié)劑和稀釋劑等； 所述無機粉選自不同于所述金屬粉的非金屬和/或金屬粉體。
[0007] 進一步的，所述金屬粉包括鋒粉和侶粉。
[0008] 本發(fā)明的一些實施例提供了一種制備所述涂覆液的方法，其包括：將所述金屬粉、 潤濕劑、娃溶膠與絡合劑混合均勻后，再加入所述無機粉W及表面活性劑并持續(xù)攬拌，之后 加入所述硅烷偶聯(lián)劑、抑調節(jié)劑W及稀釋劑并持續(xù)攬拌，直至形成均勻穩(wěn)定的混合液，即為 所述涂覆液。
[0009] 本發(fā)明的一些實施例提供了一種提高材料表面改性層性能的方法，其包括：在待 處理的基體材料表面涂覆所述的涂覆液，之后進行烘干、固化處理，從而于所述基體材料表 面形成改性層。
[0010] 在一些較為具體的實施方案之中，所述提高材料表面改性層性能的方法包括：將 待處理的基體材料表面于所述涂覆液中充分浸潰后取出并甩干，之后進行烘干、固化處理， 從而在所述基體材料上形成改性層。
[0011] 本發(fā)明的一些實施例還提供了所述涂覆液W及所述提高材料表面改性層性能的 方法的用途。
[0012] 例如，在一些實施例中提供了一種涂層或裝置，其包含由所述涂覆液固化形成的 改性層。
[0013] 例如，在一些實施例中提供了一種磁體，包括磁性基體材料，所述磁性基體材料表 面覆設有由所述涂覆液固化形成的改性層。
[0014] 例如，在一些實施例中提供了一種磁體表面防護方法，其包括： 陽〇1引提供磁體，
[0016] W及，采用所述的提高材料表面改性層性能的方法于所述磁體表面形成改性層。
[0017] 進一步的，所述磁體可優(yōu)選為欽鐵棚永磁體，但不限于此。
[0018] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點包括：
[0019] (1)提供的涂覆液成本低廉，環(huán)境友好，可長時間穩(wěn)定存放，受外界環(huán)境影響小，生 產操作安全；
[0020] (2)提供的表面改性層可W是單層涂層，其與基底的結合力和耐蝕效果遠高于現(xiàn) 有涂層，而且對永磁材料進行防護處理后耐候性能優(yōu)異；
[0021] (3)提供的表面改性層具有良好的粘接特性，可W為后續(xù)涂層提供極好的基底。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明實施例5所獲樣品涂層的截面微觀形貌圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明實施例5所獲樣品涂層的EDS譜圖。
【具體實施方式】
[0024] 鑒于現(xiàn)有技術中的不足，本案發(fā)明人在長期研究和大量前期結果實踐的基礎上， 得W提出本發(fā)明的技術方案。如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋 說明。
[00巧]本發(fā)明的一個方面設及了一種涂覆液，其包含金屬粉、無機粉、娃溶膠、硅烷偶聯(lián) 劑、表面活性劑、潤濕劑、絡合劑、抑調節(jié)劑和稀釋劑。其中，所述無機粉選自不同于所述金 屬粉的非金屬和/或金屬粉體。
[0026] 在一些較佳實施方案中，所述涂覆液包括25~45wt%金屬粉，0. 5~5. 5wt%無機 粉，5~llwt%絡合劑，0. 5~2wt%表面活性劑，40~62wt%娃溶膠，1~5wt%硅烷偶聯(lián) 劑，1~2wt%潤濕劑，1. 1~2wt%抑調節(jié)劑，其余部分包含稀釋劑。
[0027] 在一些較佳實施方案之中，所述金屬粉可包括鋒粉W及侶粉，但不限于此。
[0028] 在一些更為具體的優(yōu)選實施例中，所述涂覆液可包含20~35wt%鋒粉和5~ lOwt%侶粉。
[0029] 優(yōu)選的，所述鋒粉采用厚度為0. 1~0. 5μm、平均粒徑為5~15μm的分析純片狀 鋒粉。
[0030] 優(yōu)選的，所述侶粉采用厚度為0. 2~0. 3μm、平均粒徑為10~20μm的分析純片 狀侶粉。
[0031] 在一些較佳實施例中，所述無機粉包括鐵粉W及憐鐵粉，但不限于此。
[0032] 優(yōu)選的，所述鐵粉平均粒徑為3. 2~4μm。
[0033] 優(yōu)選的，所述憐鐵粉平均粒徑為3~5. 5μm。
[0034] 在一些實施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑可優(yōu)選自甲基Ξ甲氧基硅烷和甲基Ξ乙氧基娃 燒中的任意一種或多種的組合，但不限于此。
[0035] 在一些實施例中，所述潤濕劑可優(yōu)選為雙丙酬醇，但不限于此。
[0036] 在一些實施例中，所述絡合劑可優(yōu)選自植酸、3-甲基-5-徑基化挫中的任意一種 或多種的組合，但不限于此。
[0037] 在一些實施例中，所述表面活性劑可優(yōu)選自聚氧乙締基壬基酪、二乙締醇中的任 意一種或多種的組合，但不限于此。
[0038] 前述娃溶膠為納米級的二氧化娃顆粒在水中或溶劑中的分散液。其可W采用業(yè)界 已知的途徑自制或從市場途徑獲取。
[0039] 前述的稀釋劑主要用W降低涂覆液體系的黏度，溶解、分散和稀釋涂料，改善涂覆 液的涂布性和流動性。
[0040] 在一些較佳實施例中，所述稀釋劑可選環(huán)氧活性稀釋劑等，且不限于此。其中所 述環(huán)氧活性稀釋劑一般可選自帶有一個或兩個W上環(huán)氧基的低分子化合物，例如丙締基縮 水甘油酸、下基縮水甘油酸和苯基縮水甘油酸等單環(huán)氧基活性稀釋劑和如1,6-己二醇二 丙締酸醋等多環(huán)氧基活性稀釋劑。具體的，可W參考"活性稀釋劑-環(huán)氧樹脂體系性能研 究"（《中國膠粘劑》，2015年5月第21卷第5期）等文獻。
[0041]在一些較佳實施例中，所述涂覆液的粘度為60~100秒（M孤化321 3#杯），抑值 為4~5. 5。
[0042] 本發(fā)明的一個方面還設及了一種制備所述涂覆液的方法，其可W包括：將金屬粉、 無機粉、絡合劑、潤濕劑、表面活性劑和娃溶膠均勻混合后，再加入配置好的硅烷偶聯(lián)劑混 合液，最后加入抑調節(jié)劑W及稀釋劑并持續(xù)攬拌形成均勻穩(wěn)定的混合液，即為所述涂覆 液。
[0043] 在一些具體的實施例中，所述制備方法可W包括：將鋒粉、侶粉、潤濕劑、娃溶膠與 絡合劑混合均勻后，再依次加入鐵粉、憐鐵粉W及表面活性劑并持續(xù)攬拌，其次加入硅烷偶 聯(lián)劑、抑調節(jié)劑W及稀釋劑調節(jié)漿液酸堿度和粘稠度，同時持續(xù)攬拌混合液，待混合液無分 層后，繼續(xù)緩慢攬拌（例如攬拌化W上）直至形成均勻穩(wěn)定的混合液，即為所述涂覆液。優(yōu) 選的，在使用之前，可W取40目W上的濾網對所述混合液進行過濾處理。
[0044] 本發(fā)明的一個方面還設及了一種提高材料表面改性層性能的方法，其可W包括： 在待處理的基體材料表面涂覆所述的涂覆液，再經固化處理而于所述基體材料表面形成改 性層。
[0045] 例如，一種提高材料表面改性層性能的方法可W包括：將待處理材料在所述涂覆 液中充分浸潰涂覆后離屯、甩干而制備所述改性層。
[0046] 在一些較佳實施例中，所述提高材料表面改性層性能的方法可W包括：將待處理 的基體材料表面于所述涂覆液中充分浸潰后再離屯、甩干，之后進行烘干、固化處理。
[0047] 優(yōu)選的，待處理的基體材料表面于所述涂覆液中的浸潰時間為10s~30s。
[0048] 優(yōu)選的，所采用的甩干操作條件包括：離屯、甩干，交替正、反轉。 W例進一步的，在一些實施例中，所述離屯、甩干的條件可W包括：每次正、反轉各兩次 轉速為200~350轉/min,甩干時間為20~40s。
[0050] 優(yōu)選的，所采用的烘干處理條件包括：溫度為80~120。時間為10~20min。
[0051] 優(yōu)選的，所采用的固化處理條件包括：溫度為250~310°C，時間為20~40min。
[0052] 在一些較佳實施例中，可W在烘干處理完成后，W8~15°C/min的升溫速率將溫 度升至固化溫度，并進行固化處理。
[0053] 在一些實施例中，所述方法還可包括：在向待處理的基體材料表面施加所述涂覆 液之前，對所述基體材料表面進行前處理。
[0054] 進一步的，所述的前處理包括除油處理、拋丸處理、倒角除誘處理、清潔處理、真空 烘干中的任一種或多種的組合，但不限于此。 陽化5] 在一些具體的實施例中，所述前處理可W包括依次進行的除油、拋丸、倒角除誘、 清潔處理和真空烘干。
[0056] 進一步的，所述的除油處理包括W有機溶劑和/或堿液去除所述永磁體表面的油 污。
[0057] 在一些實施例中，除油處理采用的有機溶劑包