[發明專利]一種聚合物碳納米管碳黑復合自控溫PTC電發熱材料

無效

• 申請號: 201010242175.5
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102344598A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 謝志軍
• 申請（專利權）人: 謝志軍
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L9/02;C08L63/00;C08L27/16;C08L51/06;C08K13/06;C08K7/00;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/36;C08K5/134;B29C47/92
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1.一種聚合物正溫度系數導電發熱材料，低電阻率，高PTC強度，良好的阻值穩定性，極低的漏電流，此材料可以滿足大電流和高電壓的要求，同時根據高分子基體的不同，可以做成不同發熱溫度的自控溫導電發熱材料，此材料適用于制備電熱取暖，自控溫發熱器件等領域，其包含：

(a)一種或多種聚合物為基體。質量百分比：35％～75％。

(b)碳黑，納米碳管質量百分比：15～55％，其中納米碳管占總質量的0.5％～5％。

(c)馬來酸酐接枝物聚合物：質量百分比：3％～6％。

(d)無機填充料：質量百分比：3％～15％。

(e)抗氧化劑：質量百分比：0.02％～0.1％。

2.根據權利要求1所述聚合物碳納米管碳黑復合自控溫PTC電發熱材料，其特征在于聚合物基體是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，丁晴橡膠，環氧樹脂或聚偏氟乙烯一種或幾種混合物。

3.根據權利要求1所述導電發熱材料，其特征在于碳黑的粒徑為：10nm～200nm，最好是：60～150nm，吸油量(DBP)：30～200ml/100g，最好是：50～120ml/100g。

4.根據權利要求1所述導電發熱材料，其特征在于碳納米管：直徑：10～20nm，長度：5～15um，比表面積：300～400m²/g。

5.根據權利要求1所述導電發熱材料，其特征在于馬來酸酐接枝聚合物：接枝率：0.3％～10％。

6.根據權利要求1所述導電發熱材料，其特征在于無機填充料：氫氧化鎂，三氧化二鋁或者二氧化硅粉末，粒徑：1～10um，最好2～5um。

7.根據權利要求1所述導電發熱材料，其特征在于本復合材料抗氧化劑選用β-(3，5-二叔基-4-羥基苯基)丙酸十八碳酸醇酯。

8.一種聚合物碳納米管碳黑復合自控溫PTC電發熱材料，通過雙螺桿擠出機或密煉機進行加工成型。其制造步驟如下：使用雙螺桿擠出機，模頭溫度：220℃～260℃，其他每一區的溫度設置為：170～220℃，螺桿轉速：20～120rpm。使用密煉機進行混煉加工：溫度設定為：150～190℃，轉速為：50-70rpm，時間為：10～15min。出料后，經過平板硫化機，使用表面粗化的鍍鎳銅箔，形成上下表面電極的板片，然后經過輻射交聯。

9.根據權利要求權利8所述導電發熱材料，其特征在于碳納米管須經分散處理，其步驟如下：將碳納米管(CNT)置于1wt％的PVP的水溶液中，攪拌，然后進行超聲波分散10min(30W)，再將其離心分離(3000rpm，5min)。倒出上層清液，將沉淀用0.2μm的鐵氟龍(PTFE)膜過濾、烘干、稱重，將高分子基聚合物和CNT的水相溶液按照一定比例混合，保證高分子基聚合物能夠完全浸沒于CNT的水相溶液中。然后在90℃下真空烘干2～3小時，把水分徹底除去。

10.根據權利要求權利8所述導電發熱材料，其特征在于制備的復合材料，采用高能輻射法使聚合物進行交聯，輻射劑量為：30～200kgy，最好是：50～160kgy。