[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210057535.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102604189A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯旭波;宋萬(wàn)慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蕪湖市旭輝電工新材料有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/04;C08K5/3475;C08K5/13;C08K5/03;C08K5/12;C08K5/14;B29B9/06;H01C7/02;H05B3/10;H05
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到伴熱電纜領(lǐng)域，確切地說(shuō)是一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料。

背景技術(shù)

電伴熱帶是一種新型高科技產(chǎn)品，其上個(gè)世紀(jì)70年代進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域以來(lái)，自限式電伴熱帶已經(jīng)成為當(dāng)今世界上最通用的電伴熱帶類(lèi)型。它們可以廣泛地應(yīng)用于液態(tài)物體在管道中輸送和罐體的防凍保溫、維持工藝溫度、加熱公路、坡道、人行橫道、屋檐及地板等。自限式電伴熱帶內(nèi)部，兩根導(dǎo)電芯之間分布著起加熱作用的PTC高分子材料，其外部由高分子內(nèi)護(hù)層、金屬屏蔽網(wǎng)和高分子外護(hù)套構(gòu)成。當(dāng)電源接通時(shí)，內(nèi)部PTC高分子材料受熱膨脹，電阻變大，減小發(fā)熱功率，使溫度降低；當(dāng)溫度降低時(shí)，內(nèi)部PTC高分子材料遇冷收縮，電阻變小，增大發(fā)熱功率，使溫度上升，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的作用。

目前國(guó)內(nèi)中用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料產(chǎn)品其內(nèi)部核心PTC發(fā)熱材料由于采用的上個(gè)世紀(jì)90年代的配方，加上在生產(chǎn)中由于加工條件和環(huán)境條件的限制，使產(chǎn)品的抗拉伸強(qiáng)度性能不高，同時(shí)產(chǎn)品的結(jié)晶行為不穩(wěn)定、結(jié)晶不完善，并且PTC發(fā)熱材料內(nèi)部殘留熱應(yīng)力，這都會(huì)使PTC發(fā)熱材料的電阻不穩(wěn)定、溫度升降不均勻、PTC特性不穩(wěn)定、PTC特性重演性下降、減短材料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)存缺陷，提供一種PTC強(qiáng)度高、抗拉伸性能好的PTC高分子發(fā)熱材料。

上述目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于：是由下述重量百分比的原料制成：

各組分重量百分比之和為百分之百。

所述的一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于：是由下述重量百分比的原料制成：

所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于：其制備方法為將所有原料按重量百分比用高速攪拌機(jī)攪拌均勻，每次攪拌一分鐘左右，攪拌2-4次后采用雙螺桿造粒方式在雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒即得產(chǎn)品。

所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于：由其制得的自限溫電伴熱帶，包括兩根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線外包裹中間擠包PTC發(fā)熱材料，中間擠包PTC發(fā)熱材料外依次包裹絕緣內(nèi)護(hù)層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護(hù)套。

在制備所述的自限溫電伴熱帶時(shí)，應(yīng)對(duì)自限溫電伴熱帶進(jìn)行退火處理：在80℃左右的溫度條件下退火2小時(shí)左右，后在空氣中自然冷卻即可。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明將PTC發(fā)熱材料的制作配方進(jìn)行了改進(jìn)，用碳纖維取代部分的炭黑，通過(guò)改變CB/CF的比例，再添加一定比率的茂金屬材料和分散劑處理使PTC發(fā)熱材料內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)完善，PTC效驗(yàn)明顯；同時(shí)使其彈性模量提高、最大值應(yīng)力和斷裂點(diǎn)應(yīng)力增大，從而提高PTC發(fā)熱材料的PTC強(qiáng)度、抗拉伸性能。

2、在制造PTC發(fā)熱材料時(shí)采用雙螺桿造粒方式，降低材料的非正常性損耗，保證了PTC發(fā)熱材料在造粒過(guò)程中的均勻度及性能的穩(wěn)定。

3、將PTC材料制成的PTC發(fā)熱芯帶(兩根鍍錫圓銅導(dǎo)電芯1+PTC材料層)

2)經(jīng)過(guò)工藝處理，使得產(chǎn)品的PTC發(fā)熱材料的內(nèi)部熱應(yīng)力歷史消失，提高其結(jié)晶性，從而使得產(chǎn)品的電阻穩(wěn)定、溫度均勻、PTC特性穩(wěn)定、PTC特性重演性穩(wěn)定、增加材料的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為自限溫電伴熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于：是由下述重量百分比的原料制成：

所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其制備方法為將所有原料按重量百分比用高速攪拌機(jī)攪拌均勻，每次攪拌一分鐘，攪拌3次后采用雙螺桿造粒方式在雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒即得產(chǎn)品。由其制得的自限溫電伴熱帶，包括兩根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線外包裹中間擠包PTC發(fā)熱材料，中間擠包PTC發(fā)熱材料外依次包裹絕緣內(nèi)護(hù)層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護(hù)套。

如圖1所示，高性能自限溫電伴熱帶，包括有兩根鍍錫圓銅導(dǎo)電芯1，鍍錫圓銅導(dǎo)電芯1外依次包覆有PTC材料層2、聚乙烯絕緣內(nèi)護(hù)層3、金屬屏蔽層4、聚乙烯絕緣外護(hù)套5。

在制備所述的自限溫電伴熱帶時(shí)，應(yīng)對(duì)自限溫電伴熱帶進(jìn)行退火處理：在80℃的溫度條件下退火2小時(shí)，后在空氣中自然冷卻即可。

PTC材料的原配方與本發(fā)明配方各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)對(duì)比分析

1、材料的機(jī)械物理性能測(cè)試