[發(fā)明專利]一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210433586.5 | 申請日： | 2022-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN114786282B | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳桐;向明;楊帆;王浪浪;李波;伍焱明;楊添淏 | 申請（專利權(quán)）人： | 四川大學 |
| 主分類號： | H05B3/10 | 分類號： | H05B3/10;H05B3/12;H05B3/56;C08L23/06;C08L23/12;C08L23/20;C08L27/16;C08L33/12;C08L67/02;C08L75/04;C08K3/04;C08K3/22 |
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| 地址： | 610041 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 具有 溫度 系數(shù) 限溫電伴 熱帶 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶，其特征在于，包括導線，所述導線外包覆有導熱材料，所述導熱材料上設(shè)置有第一絕緣層，所述第一絕緣層上設(shè)置有屏蔽層，所述屏蔽層上設(shè)置有第二絕緣層；
所述導熱材料由導電填料、輻照交聯(lián)敏化劑、伴熱帶基材組成，其中，所述導電填料的質(zhì)量百分數(shù)含量為5-15％，所述輻照交聯(lián)敏化劑的質(zhì)量百分數(shù)含量為1-5％，余量為伴熱帶基材；
所述伴熱帶基材為單一高分子材料；
所述電伴熱帶的制備方法，包括：
將收卷后的電伴熱帶芯線放置在高溫設(shè)備中，進行高溫熱處理，使電伴熱帶芯線內(nèi)部的導電填料發(fā)生流動團聚形成新的導電網(wǎng)絡(luò)，在高溫熱處理的同時，在導線兩端施加電壓，在電壓作用下，導電填料會進一步定向移動從而構(gòu)筑局部濃縮的導電網(wǎng)絡(luò)；高溫熱處理的溫度高于導熱材料的熔點且低于第一絕緣層的熔點，高溫熱處理的時間為1h-24h；所述電壓為10V-250V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶，其特征在于，所述導電填料為炭黑、石墨、碳納米管或金屬氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶，其特征在于，所述輻照交聯(lián)敏化劑為三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶，其特征在于，所述高分子材料為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯。
5.一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟S1：將混合均勻的導電填料、輻照交聯(lián)敏化劑和伴熱帶基材，制成PTC導電復合材料顆粒；
步驟S2：將PTC導電復合材料顆粒熔融擠出包覆在導線上，制成電伴熱帶芯線；
步驟S3：在電伴熱帶芯線外包覆第一絕緣層；
步驟S4：對包覆了第一絕緣層的電伴熱帶芯線進行高溫熱處理，使電伴熱帶芯線內(nèi)部的導電填料發(fā)生流動團聚形成新的導電網(wǎng)絡(luò)；
步驟S5：將高溫熱處理后的電伴熱帶芯線進行電子束輻照交聯(lián)處理，固定導電填料的分布狀態(tài)；
步驟S6：在電子束輻照交聯(lián)處理后的電伴熱帶芯線外再包覆屏蔽層；
步驟S7：在電伴熱帶芯線的屏蔽層外再包覆第二絕緣層，完成電伴熱帶的制備；
所述步驟S1中導電填料的質(zhì)量百分數(shù)含量為5-15％，輻照交聯(lián)敏化劑的質(zhì)量百分數(shù)含量為1-5％，余量為伴熱帶基材；
所述伴熱帶基材為單一高分子材料；
所述步驟S4的詳細步驟為：
步驟S41：將包覆了第一絕緣層的電伴熱帶芯線收卷；
步驟S42：將收卷后的電伴熱帶芯線放置在高溫設(shè)備中，進行高溫熱處理，使電伴熱帶芯線內(nèi)部的導電填料發(fā)生流動團聚形成新的導電網(wǎng)絡(luò)；
步驟S43：在高溫熱處理的同時，在導線兩端施加電壓，在電壓作用下，導電填料會進一步定向移動從而構(gòu)筑局部濃縮的導電網(wǎng)絡(luò)；
高溫熱處理的溫度高于導熱材料的熔點且低于第一絕緣層的熔點，高溫熱處理的時間為1h-24h；
所述電壓為10V-250V。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶制備方法，其特征在于，所述步驟S1的詳細步驟為：將導電填料、輻照交聯(lián)敏化劑和伴熱帶基材混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，制得PTC導電復合材料顆粒；
所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為160℃-230℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶制備方法，其特征在于，所述步驟S2的詳細步驟為：將制得的PTC導電復合材料顆粒經(jīng)單螺桿擠出機熔融擠出并包覆在兩根平行的鍍錫銅導線上獲得扁平狀或啞鈴形的電伴熱帶芯線；所述單螺桿擠出機的擠出溫度為160℃-230℃；
所述步驟S3的詳細步驟為：在電伴熱帶芯線外通過單螺桿擠出機包覆第一絕緣層；所述第一絕緣層的熔點比導熱材料的熔點至少高20℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有正溫度系數(shù)的自限溫電伴熱帶制備方法，其特征在于，所述步驟S5中電子束輻照交聯(lián)的輻照劑量為7kGy-20kGy；
所述步驟S6中的屏蔽層由銅線編織網(wǎng)或鋁箔構(gòu)成；
所述步驟S7中的第二絕緣層具有阻燃作用。
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