CN103304874B - 阻燃型ptc高分子发热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃型PTC高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:等规聚丙烯20-25、低密度聚乙烯70-75、铝粉20-25、纳米碳12-16、氮化铝20-25、麦饭石粉18-10、氢氧化镁8-10、高耐磨炭黑N330?4-6、炭黑N220?4-6、<b>蛭石粉10-12</b>、季戊四醇四丙烯酸酯5-8、<b>硅烷偶联剂KH550?4-6、</b>防焦剂CTP?1-2、顺丁烯二酸二丁酯5-8、二烷基二硫代磷酸锌2-3、三氧化二锑2-3。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,具体涉及一种阻燃型高分子基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阻燃型PTC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,且具有阻燃效果。
本发明技术方案如下:
一种阻燃型PTC高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:等规聚丙烯20-25、低密度聚乙烯70-75、铝粉20-25、纳米碳12-16、氮化铝20-25、麦饭石粉18-10、氢氧化镁8-10、高耐磨炭黑N3304-6、炭黑N2204-6、蛭石粉10-12、季戊四醇四丙烯酸酯5-8、硅烷偶联剂KH5504-6、防焦剂CTP1-2、顺丁烯二酸二丁酯5-8、二烷基二硫代磷酸锌2-3、三氧化二锑2-3。
所述的阻燃型PTC高分子发热材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将纳米碳加水搅拌制成悬浮液,加热至50-60℃,再加入麦饭石粉、氢氧化镁、高耐磨炭黑N330、硅烷偶联剂KH550,高速分散30-40分钟后,研磨1-2小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将低密度聚乙烯、铝粉、氮化铝、顺丁烯二酸二丁酯、二烷基二硫代磷酸锌,在90-110℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将等规聚丙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至110-150℃,混炼18-25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,再在片材表面压制导线,即得到PTC发热片。
本发明采用纳米碳与铝粉作为导电复合材料,麦饭石粉、氢氧化镁、高耐磨炭黑N330、硅烷偶联剂KH550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;本发明低密度聚乙烯、铝粉、氮化铝、顺丁烯二酸二丁酯、二烷基二硫代磷酸锌实行一次混料,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
一种阻燃型PTC高分子发热材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:等规聚丙烯25、低密度聚乙烯70、铝粉25、纳米碳16、氮化铝20、麦饭石粉10、氢氧化镁8、高耐磨炭黑N3306、炭黑N2206、蛭石粉10、季戊四醇四丙烯酸酯8、硅烷偶联剂KH5506、防焦剂CTP2、顺丁烯二酸二丁酯8、二烷基二硫代磷酸锌3、三氧化二锑2。
所述的阻燃型PTC高分子发热材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将纳米碳加水搅拌制成悬浮液,加热至50-60℃,再加入麦饭石粉、氢氧化镁、高耐磨炭黑N330、硅烷偶联剂KH550,高速分散30-40分钟后,研磨1-2小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将低密度聚乙烯、铝粉、氮化铝、顺丁烯二酸二丁酯、二烷基二硫代磷酸锌、在90-110℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将等规聚丙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至110-150℃,混炼18-25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16mΩ,PTC强度达到8.4以上,将其在-20℃和140℃之间热循环200次后其室温电阻仍在30mΩ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94%,温度变化率98%。
Claims (1)
1.一种阻燃型PTC高分子发热材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:等规聚丙烯20-25、低密度聚乙烯70-75、铝粉20-25、纳米碳12-16、氮化铝20-25、麦饭石粉18-10、氢氧化镁8-10、高耐磨炭黑N3304-6、炭黑N2204-6、蛭石粉10-12、季戊四醇四丙烯酸酯5-8、硅烷偶联剂KH5504-6、防焦剂CTP1-2、顺丁烯二酸二丁酯5-8、二烷基二硫代磷酸锌2-3、三氧化二锑2-3;
所述的阻燃型PTC高分子发热材料的制备方法,包括以下步骤:将纳米碳加水搅拌制成悬浮液,加热至50-60℃,再加入麦饭石粉、氢氧化镁、高耐磨炭黑N330、硅烷偶联剂KH550,高速分散30-40分钟后,研磨1-2小时,得浆料,喷雾干燥,得到粉末;将低密度聚乙烯、铝粉、氮化铝、顺丁烯二酸二丁酯、二烷基二硫代磷酸锌、在90-110℃下混炼15-25分钟,得到混合料;将等规聚丙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至110-150℃,混炼18-25分钟,挤出造粒得到。
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