[發明專利]一種居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料及制備方法

在審

• 申請號: 202010975897.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112094449A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陳俊敏;陳錦標
• 申請（專利權）人: 東莞市競沃電子科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L23/30;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/02;C08K3/22;C08K3/04;H01C7/02
• 代理公司: 東莞市神州眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 劉漢民

1.一種居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，按重量百分比計，包括30～70％的聚合物基體，35～60％的導電填料，1～3％的抗氧劑，0.1～4％的潤滑劑，2～8％的耐壓增強填料。

2.根據權利要求1所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述聚合物基體是一種或多種結晶或半結晶聚合物。

3.根據權利要求2所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述聚合物基體選自聚偏氟乙烯(PVDF)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金屬聚乙烯(mLLDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、氯化聚乙烯(CPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和乙烯丙烯酸共聚物(EAA)中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述聚合物基體為雙組分或三組分，雙組分聚合物基體為質量比例在(1～10)：(1～10)之間的HDPE與LDPE的混合物，LDPE與EVA的混合物，HDPE與EVA的混合物；三組分聚合物基體為HDPE、LDPE和EVA的混合物，且三者的比例為(2～10)：(1～8)：(1～6)。

5.根據權利要求1所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述導電填料選自炭黑、碳纖維、金屬粉或其氧化物和碳納米管中的至少一種；所述金屬粉或其氧化物為銅粉、銀粉、氧化鋅粉末和氧化鎂粉末中的至少一種。

6.根據權利要求5所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述炭黑的平均粒徑為20～100nm，所述炭黑的吸油值為50cm³/100g～180cm³/100g。

7.根據權利要求1所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑和胺類抗氧劑中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述潤滑劑選自氧化聚乙烯蠟、硬脂酸鋅和聚乙烯蠟中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料，其特征在于，所述耐壓增強材料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、微膠囊紅磷和硼酸鋅中的至少一種；所述氫氧化鎂的平均粒徑為1～8μm；所述微膠囊紅磷的粒度D100＜35μm，D50＜20μm。

10.根據權利要求1～9任一項所述的居里點可調控的PTC聚合物導電復合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a、按比例稱取所述導電填料、抗氧劑、潤滑劑和耐壓增強填料，初步預混；

b、按所述比例將聚合物基體加入密煉機中，溫度控制在130～180℃，轉速控制在40～70rpm，使樹脂完全熔融，再將步驟(a)中分散均勻的預混料分多次加入，每次加入間隔時間為2～4min，共混總時間為10～20min；

c、將步驟(b)所得的混合物料用雙螺桿擠出機擠出，并通過壓延機壓延成片材；

d、將步驟(c)所得片材置入60～110℃的真空烘箱中熱處理1～6h，最后用劑量為80～300KGy電子束輻照交聯，得到PTC聚合物導電復合材料。