[發明專利]含有氧化物的高分子碳漿及具有PTC效應的加熱材料的制備方法在審

申請號：	201410291664.8	申請日：	2014-06-26
公開（公告）號：	CN104371329A	公開（公告）日：	2015-02-25
發明（設計）人：	張慶成	申請（專利權）人：	張慶成;劉太奇
主分類號：	C08L83/07	分類號：	C08L83/07;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/36;C08J3/24;C08K5/14;C08K7/14
代理公司：	小松專利事務所 11132	代理人：	陳祚齡
地址：	100004 北京市朝陽區建外大街***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	含有氧化物高分子具有 ptc 效應加熱材料制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種含有氧化物的高分子碳漿及具有PTC效應的加熱材料的制備方法。

背景技術

PTC?(Positive?Temperature?Coefficient)?效應，即正溫度系數效應，指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加。PTC材料是指電阻具有非線性正溫度系數效應的材料，該材料的電阻率在某一定的溫度范圍內時基本不變或僅發生微小變化，而當溫度達到材料的特征轉變點溫度附近時，材料的電阻率會在很小的溫度范圍內迅速增大?10³～10⁹數量級。目前使用的?PTC材料按基體可分為陶瓷基?PTC材料和聚合物基?PTC材料兩類。由于陶瓷熱敏材料一些缺陷，應用受到限制。聚合物基?PTC材料易加工成型且成本低，被廣泛應用。

聚合物基?PTC材料一般采用結晶性聚合物如聚乙烯為基體，選擇炭黑、石墨或金屬及其化合物為填料，通過機械混合法，制備出特定形狀的PTC材料。傳統工藝生產出來的聚合物基PTC材料填料不能充分的分布到基體中，而且其類型及狀態不能滿足更多市場需求，一定程度上限制了其應用。通過向以結晶性聚合物為基體的PTC材料中添加交聯劑可以抑制NTC效應，但也會導致PTC材料形成堅硬的塑料結構，極大的限制了其生產和使用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種含有氧化物的高分子碳漿及具有PTC效應的加熱材料的制備方法。

本發明結合PTC碳漿制備方法以及含乙烯基聚合物交聯技術，通過溶劑溶解含乙烯基聚合物，加入導電炭黑和氧化物，制成分散均勻的含有氧化物的高分子碳漿，通過在含有氧化物的高分子碳漿中加入并混勻一定量的交聯劑，采用浸漬的方式涂覆到加熱網骨架材料上，通過特定含乙烯基聚合物硫化方式，使含有氧化物的高分子碳漿中的含乙烯基聚合物交聯，制出碳漿均勻分布且發熱效果良好的加熱材料。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

首先用溶劑溶解含乙烯基聚合物，待含乙烯基聚合物溶解后，加入導電炭黑和氧化物，再補加溶劑，制成分散均勻的含有氧化物的高分子碳漿，再在含有氧化物的高分子碳漿中加入一定量的交聯劑，混合均勻后，采用浸漬的方式涂覆到加熱網骨架材料上，通過常溫干燥及100-150℃下真空干燥，使含有氧化物的高分子碳漿中的含乙烯基聚合物交聯，并使稀釋劑揮發，制出碳漿均勻分布且發熱效果良好的加熱材料。

本發明還采取以下技術方案：

一種含有氧化物的高分子碳漿，該含有氧化物的高分子碳漿由含乙烯基聚合物、導電炭黑、氧化物、溶劑構成，其中所述含乙烯基聚合物和導電炭黑之間的重量比為100:1-100:100，含乙烯基聚合物和氧化物之間的重量比為100:0-100:100，含乙烯基聚合物和溶劑之間的重量比為1:4-1:10；

優選的，所述的含乙烯基聚合物，按單體不同，還包含有甲基、烷基、乙酰基、苯基、氰基等取代基的一種或多種；

優選的，其中所述的含乙烯基聚合物的分子量為5-100萬，乙烯基含量0.07-4.0mo1%；

優選的，其中所述導電炭黑的粒徑為5-100nm；

優選的，其中所述氧化物為納米二氧化硅、納米氧化物、金屬氧化物；

優選的，所述納米二氧化硅的粒徑為10-100nm；

優選的，其中所述溶劑為甲苯、二甲苯、正己烷、四氫呋喃、二氧六環。

一種具有PTC效應的加熱材料的制備方法，該加熱材料是通過將權利要求1中所述的含有氧化物的高分子碳漿加入交聯劑，混合均勻后，采用浸漬的方式涂覆到骨架材料上，并使其交聯固化而制成的，所述的含有氧化物的高分子碳漿中含乙烯基聚合物和所述的交聯劑的重量比為100:0.2-100:5；

優選的，其中所述交聯劑為硫粉、有機過氧化物、金屬有機化合物、氮丙啶類、異氰酸酯；

優選的，其中所用的骨架材料為網、桿、環、或條形狀；

優選的，其中所述交聯固化方式是先常溫干燥12h，再在100-180℃下真空干燥2h，然后退火到50℃；