CN103304871A - 具有ptc特性的高分子发热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有PTC特性的高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:中密度聚乙烯90-95、尼龙6 5-8、碳纳米管5-8、碳黑12-16、镍粉20-30、氮化铝12-14、麦饭石粉5-8、氧化铝12-14、滑石粉4-6、膨润土20-25、乙烯基三乙氧基硅烷10-12、钛酸酯偶联剂TMC-TTS2-3、抗氧剂1010 1-2、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3-5、对叔丁基邻苯二酚1-2。大大提高了本发明的PTC强度和高的PTC稳定性,电阻稳定、温度均匀、PTC特性稳定、增加材料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种PTC 发热材料及其制备方法。
背景技术
PTC 高分子发热材料作为过热、过流保护和自控温加热材料广泛应用于通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等众多领域中。目前的有机PTC 材料主要以石墨和炭黑为导电填料,主要存在室温电阻分布较宽,PTC 强度小、稳定性较低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有PTC特性的高分子发热材料及其制备方法,具备低的室温电阻率、长期通流稳定的性能、高的PTC 强度和高的PTC 稳定性的。
本发明技术方案如下:
一种具有PTC特性的高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:中密度聚乙烯90-95、尼龙6 5-8、碳纳米管5-8、碳黑12-16、镍粉20-30、氮化铝12-14、麦饭石粉5-8、氧化铝12-14、滑石粉4-6、膨润土20-25、乙烯基三乙氧基硅烷10-12、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 2-3、抗氧剂1010 1-2、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3-5、对叔丁基邻苯二酚1-2。
所述的具有PTC特性的高分子发热材料,其特征在于:包括以下步骤:将中密度聚乙烯粉末加水搅拌制成悬浮液,加热至90-95℃,再加入膨润土、碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷,高速分散20-30分钟后,降温至60-65℃,再加钛酸酯偶联剂TMC-TTS、滑石粉,搅拌15-20分钟后,研磨2-3小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将尼龙6、碳黑、麦饭石粉、氧化铝、对叔丁基邻苯二酚在180-240℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至180-245℃,混炼10-15分钟,挤出造粒得到。
将本发明高分子发热材料压制成片材,再在片材表面压制导线,即得到PTC发热片。
本发明采用碳纳米管、碳黑与镍粉作为导电复合材料,膨润土、碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷加入钛酸酯偶联剂TMC-TTS、滑石粉进行研磨,增加其之间的分子网格结构,具有加强耐热、耐流、耐压和提高电阻变化稳定性的作用;本发明尼龙6、碳黑、麦饭石粉、氧化铝、对叔丁基邻苯二酚实行一次混料,增加了各原料组成分散性,经过二次混料后,增加了各原料成分之间的兼容性,导电网络结构的更加稳固,大大提高了本发明的PTC 强度和高的PTC 稳定性,电阻稳定、温度均匀、PTC特性稳定、增加材料的使用寿命。
具体实施方式
一种具有PTC特性的高分子发热材料,由下列重量份(原料)的原料制成:中密度聚乙烯90、尼龙6 8、碳纳米管8、碳黑12、镍粉20、氮化铝14、麦饭石粉5、氧化铝12、滑石粉6、膨润土25、乙烯基三乙氧基硅烷10、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 2、抗氧剂1010 2、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3、对叔丁基邻苯二酚2。
所述的具有PTC特性的高分子发热材料的制是备方法,包括以下步骤:将中密度聚乙烯粉末加水搅拌制成悬浮液,加热至90-95℃,再加入膨润土、碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷,高速分散20-30分钟后,降温至60-65℃,再加钛酸酯偶联剂TMC-TTS、滑石粉,搅拌15-20分钟后,研磨2-3小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将尼龙6、碳黑、麦饭石粉、氧化铝、对叔丁基邻苯二酚在180-240℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至180-245℃,混炼10-15分钟,挤出造粒得到。
将本发明PTC 高分子发热材料压制成片材,制备长100mm、宽6.5mm、厚2mm 的条形样品,再在片材表面压制导线,即得到PTC发热片。
检测性能:
室温(25℃ ) 零功率电阻为12mΩ,PTC 强度达到8.8 以上,将其在-20℃和140℃之间热循环200 次后其室温电阻仍在24mΩ以下,并且在热循环中电阻的变化情况稳定,具有长期通流大于100A 的通流能力。在200下连续发热36小时,无烧焦现象。PTC高分子发热材料寿命:15分钟通电一次,15分钟断电一次,30分钟一个循环,通断5000次,功率变化率96%,温度变化率98%。
Claims (2)
1.一种具有PTC特性的高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:中密度聚乙烯90-95、尼龙6 5-8、碳纳米管5-8、碳黑12-16、镍粉20-30、氮化铝12-14、麦饭石粉5-8、氧化铝12-14、滑石粉4-6、膨润土20-25、乙烯基三乙氧基硅烷10-12、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 2-3、抗氧剂1010 1-2、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3-5、对叔丁基邻苯二酚1-2。
2.根据权利要求1所述的具有PTC特性的高分子发热材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将中密度聚乙烯粉末加水搅拌制成悬浮液,加热至90-95℃,再加入膨润土、碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷,高速分散20-30分钟后,降温至60-65℃,再加钛酸酯偶联剂TMC-TTS、滑石粉,搅拌15-20分钟后,研磨2-3小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将尼龙6、碳黑、麦饭石粉、氧化铝、对叔丁基邻苯二酚在180-240℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至180-245℃,混炼10-15分钟,挤出造粒得到。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
CN103965628A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-08-06 | 安徽依采妮纤维材料科技有限公司 | 一种汽车塑料件用麦饭石粉改性聚苯醚材料 |
CN110078999A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 宁波昕科工贸有限公司 | 一种环保高分子发热材料及其制备方法 |
CN111403665A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 石狮申泰新材料科技有限公司 | 一种陶瓷涂覆锂电池隔膜及其制备方法 |
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2013
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