[發明專利]PTC 復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310197492.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103304875A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李貽連
• 申請（專利權）人: 安邦電氣集團有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L27/16;C08K13/02;C08K3/08;C08K3/04;C08K3/28;C08K3/34;C08K3/22;C08K5/103;C08K5/5425;C08K5/20;C08K5/17
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種高分子基PTC?發熱材料及其制備方法。

背景技術

PTC?高分子發熱材料作為過熱、過流保護和自控溫加熱材料廣泛應用于通信、計算機、汽車、工業控制、家用電器等眾多領域中。目前的有機PTC?材料主要以石墨和炭黑為導電填料，主要存在室溫電阻分布較寬，PTC?強度小、穩定性較低等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種PTC?復合材料及其制備方法，具備低的室溫電阻率、長期通流穩定的性能、高的PTC?強度和高的PTC?穩定性。

本發明技術方案如下：

一種PTC?復合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯70-75、乙烯-?醋酸乙烯共聚物10-15、聚偏氟乙烯5-8、鋁粉20-25、炭黑10-15、氮化鋁8-10、麥飯石粉10-12、氧化鈣2-4、蒙脫土6-8、二季戊四醇六丙烯酸酯9-12、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4-6、乙撐雙硬脂酰胺2-3、環氧油酸丁酯5-7、三乙醇胺1-2。

所述的PTC?復合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將聚偏氟乙烯加水攪拌制成懸浮液，加熱至85-96℃，再加入蒙脫土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑，高速分散15-30分鐘后，降溫至50-65℃，再加三乙醇胺、氧化鈣，攪拌10-20分鐘；再研磨2-3小時，到漿料，噴霧干燥，得到粉末；將乙烯-?醋酸乙烯共聚物、鋁粉、麥飯石粉在70-115℃下混煉10-15分鐘，得到混合料；將低密度聚乙烯、所得粉末與混合料及其它剩余原料混合，加熱至80-140℃，混煉10-15分鐘，擠出造粒得到。

將本發明PTC?高分子發熱材料壓制成片材，再在片材表面壓制導線，即得到PTC發熱片。

本發明采用碳黑與鋁粉作為導電復合材料，蒙脫土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑加入三乙醇胺、氧化鈣進行研磨，增加其之間的分子網格結構，具有加強耐熱、耐流、耐壓和提高電阻變化穩定性的作用；本發明乙烯-?醋酸乙烯共聚物、鋁粉、麥飯石粉實行混料，增加了各原料組成分散性，最后各物料經過二次混料后，增加了各原料成分之間的兼容性，導電網絡結構的更加穩固，大大提高了本發明的PTC?強度和高的PTC?穩定性，電阻穩定、溫度均勻、PTC特性穩定、增加材料的使用壽命。

具體實施方式

一種PTC?復合材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：低密度聚乙烯70、乙烯-?醋酸乙烯共聚物（接枝率8%）10、聚偏氟乙烯8、鋁粉20、炭黑15、氮化鋁8、麥飯石粉12、氧化鈣4、蒙脫土8、二季戊四醇六丙烯酸酯9、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷6、乙撐雙硬脂酰胺3、環氧油酸丁酯7、三乙醇胺1。

PTC?復合材料的制備方法，包括以下步驟：將聚偏氟乙烯加水攪拌制成懸浮液，加熱至85-96℃，再加入蒙脫土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑，高速分散15-30分鐘后，降溫至50-65℃，再加三乙醇胺、氧化鈣，攪拌10-20分鐘；再研磨2-3小時，到漿料，噴霧干燥，得到粉末；將乙烯-?醋酸乙烯共聚物、鋁粉、麥飯石粉在70-115℃下混煉10-15分鐘，得到混合料；將低密度聚乙烯、所得粉末與混合料及其它剩余原料混合，加熱至80-140℃，混煉10-15分鐘，擠出造粒得到。

將本發明PTC?高分子發熱材料壓制成片材，制備長100mm、寬6.5mm、厚2mm?的條形樣品，再在片材表面壓制導線，即得到PTC發熱片。

檢測性能：

室溫(25℃?)?零功率電阻為16mΩ，PTC?強度達到8.2?以上，將其在-20℃和140℃之間熱循環200?次后其室溫電阻仍在30mΩ以下，并且在熱循環中電阻的變化情況穩定，具有長期通流大于100A?的通流能力。在200下連續發熱36小時，無燒焦現象。PTC高分子發熱材料壽命：15分鐘通電一次，15分鐘斷電一次，30分鐘一個循環，通斷5000次，功率變化率93%，溫度變化率98%。