[發(fā)明專利]36V自限溫加-伴熱電纜芯帶材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510319909.8
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN105061848B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈少晉;孫茜蒙;侯嘯天;王慶;吳偉;江平開
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L91/06;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/04
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發(fā)明公開了一種36V自限溫加?伴熱電纜芯帶材料及其制備方法，應(yīng)用于功能性導(dǎo)電高分子復(fù)合材料制備的工藝技術(shù)領(lǐng)域。將聚乙烯辛烯異戊二烯、聚乙烯?醋酸乙烯酯、三元乙丙橡膠、線性低密度聚乙烯、增容劑及各種導(dǎo)電填料按一定組成在密煉機中熔融共混，造粒后擠出成纜，經(jīng)150?250kGy輻照交聯(lián)后得到低壓聚合物芯帶。材料導(dǎo)電性能在1?100，具有較強PTC效應(yīng)，發(fā)熱功率可達到10W/m以上，可應(yīng)用為24V自限溫/加伴熱帶芯帶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PTC 復(fù)合材料及其制備方法，特別是涉及一種自控溫PTC 復(fù)合材料及其制備方法，應(yīng)用于功能性導(dǎo)電高分子復(fù)合材料制備的工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外使用的正溫度系數(shù)(Positive Temperature coefficient, PTC)材料主要分為兩大類,一類是以BaTiO₃主的陶瓷類PTC材料,另一類就是有機高分子聚合物與導(dǎo)電材料組成的有機PTC復(fù)合材料，有機PTC材料在20世紀50年代引發(fā)了人們的研究熱潮，開展了了一系列研究，推動了有機PTC材料的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴展。有機PTC復(fù)合材料通常是以聚合物為基體,向其中摻雜炭黑、石墨、纖維、金屬及其氧化物等導(dǎo)電填料而制得的，其顯著特點是材料在一定的轉(zhuǎn)變溫度下，其電阻率迅速增加，可發(fā)生(半)導(dǎo)體到絕緣體的相轉(zhuǎn)變，由于材料獨特的熱敏開關(guān)特性及在較大范圍內(nèi)的電阻率，力學性能的可調(diào)性，成本低，加工性能好等特點而得到了廣泛應(yīng)用。在化工、石油管道、閥門等方面廣泛應(yīng)用為降凝防堵加熱帶及自控溫加熱電纜，隨著產(chǎn)品性能的不斷開發(fā)，這一應(yīng)用從軍用、工用擴展到民用，可以用于取暖裝置、奶瓶恒溫器、電暖鞋、防靜電地毯等，具有非常廣闊的發(fā)展前景。但是，傳統(tǒng)產(chǎn)品電阻值較大，不適宜在安全電壓下使用，本發(fā)明采取低結(jié)晶聚合物可以得到較低電阻值的PTC材料，適用于低壓下使用。

POE是乙烯、辛烯，丁烯的共聚物，具有優(yōu)良的性能，聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)(樹脂相)起物理交聯(lián)點的作用，一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈的結(jié)晶區(qū)，形成了呈現(xiàn)橡膠彈性的無定型區(qū) (橡膠相)。有很窄的相對分子質(zhì)量分布和短支鏈，具有優(yōu)異的物理機械性能 (高彈性、高強度、高伸長率)和良好的低溫性能；又由于其分子鏈是飽和，具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能。EVA是乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物，同樣擁有良好的特性，且與無機粒子結(jié)合較好，保證其分散良好，MDPE可以提高PTC效應(yīng)的強度，POE、EVA、少量MDPE、橡膠共混制得的復(fù)合導(dǎo)電功能材料更是具有他們共同的優(yōu)點，可用于低壓自限溫加/伴熱帶芯帶的制備。

PTC材料擴展到特殊領(lǐng)域時，其使用電壓的降低是非常必要的，當導(dǎo)電材料要求其工作電壓在安全電壓范圍內(nèi)時，以降低使用時觸電的危險性，新型低壓用PTC材料的制備是必要的。安全電壓是指，是指為了防止觸電事故而由特定電源供電所采用的電壓系列，我國規(guī)定的安全電壓額定值的等級為42、36、24、12、6V。當電氣設(shè)備采用的電壓超過安全電壓時，必須按規(guī)定采取防止直接接觸帶電體的保護措施，本發(fā)明所提供復(fù)合導(dǎo)電功能材料常溫下電阻值小，PTC效應(yīng)明顯，可在較低電壓下使用，使用長度為50米。導(dǎo)電復(fù)合聚合物加工過程中的取向問題是很重要的一個因素，雖然在研究聚合物取向和聚合物填料取向方面已做了大量工作。然而有關(guān)導(dǎo)點復(fù)合材料的取向性與導(dǎo)電性能的關(guān)系報道很少，這是由于加工過程中的復(fù)雜性和固體粒子運動的瞬時性，特別是研究方法的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種36V自限溫加-伴熱電纜芯帶材料及其制備方法，本發(fā)明制備的芯帶材料的導(dǎo)電性能在1-100 ，具有較強PTC效應(yīng)，發(fā)熱功率可達到10W/m以上，可應(yīng)用為36V自限溫/加伴熱帶芯帶，具有優(yōu)異的加工性能，體系穩(wěn)定性高，常溫電阻值小等優(yōu)點。

為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：