CN103304875B - Ptc复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PTC复合材料,由下列重量份的原料制成:低密度聚乙烯70-75、乙烯-?醋酸乙烯共聚物10-15、聚偏氟乙烯5-8、铝粉20-25、炭黑10-15、氮化铝8-10、麦饭石粉10-12、氧化钙2-4、蒙脱土6-8、二季戊四醇六丙烯酸酯9-12、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4-6、<b>乙撑双硬脂酰胺2-3</b>、环氧油酸丁酯5-7、三乙醇胺1-2。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PTC复合材料及其制备方法,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。
本发明技术方案如下:
一种PTC复合材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:低密度聚乙烯70-75、乙烯-醋酸乙烯共聚物10-15、聚偏氟乙烯5-8、铝粉20-25、炭黑10-15、氮化铝8-10、麦饭石粉10-12、氧化钙2-4、蒙脱土6-8、二季戊四醇六丙烯酸酯9-12、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4-6、乙撑双硬脂酰胺2-3、环氧油酸丁酯5-7、三乙醇胺1-2。
所述的PTC复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将聚偏氟乙烯加水搅拌制成悬浮液,加热至85-96℃,再加入蒙脱土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑,高速分散15-30分钟后,降温至50-65℃,再加三乙醇胺、氧化钙,搅拌10-20分钟;再研磨2-3小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将乙烯-醋酸乙烯共聚物、铝粉、麦饭石粉在70-115℃下混炼10-15分钟,得到混合料;将低密度聚乙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至80-140℃,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,再在片材表面压制导线,即得到PTC发热片。
本发明采用碳黑与铝粉作为导电复合材料,蒙脱土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑加入三乙醇胺、氧化钙进行研磨,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;本发明乙烯-醋酸乙烯共聚物、铝粉、麦饭石粉实行混料,增加了各原料组成分散性,最后各物料经过二次混料后,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PTC复合材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:低密度聚乙烯70、乙烯-醋酸乙烯共聚物(接枝率8%)10、聚偏氟乙烯8、铝粉20、炭黑15、氮化铝8、麦饭石粉12、氧化钙4、蒙脱土8、二季戊四醇六丙烯酸酯9、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷6、乙撑双硬脂酰胺3、环氧油酸丁酯7、三乙醇胺1。
PTC复合材料的制备方法,包括以下步骤:将聚偏氟乙烯加水搅拌制成悬浮液,加热至85-96℃,再加入蒙脱土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑,高速分散15-30分钟后,降温至50-65℃,再加三乙醇胺、氧化钙,搅拌10-20分钟;再研磨2-3小时,到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将乙烯-醋酸乙烯共聚物、铝粉、麦饭石粉在70-115℃下混炼10-15分钟,得到混合料;将低密度聚乙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至80-140℃,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16mΩ,PTC强度达到8.2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93%,温度变化率98%。
Claims (1)
1.一种PTC复合材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:低密度聚乙烯70-75、乙烯-醋酸乙烯共聚物10-15、聚偏氟乙烯5-8、铝粉20-25、炭黑10-15、氮化铝8-10、麦饭石粉10-12、氧化钙2-4、蒙脱土6-8、二季戊四醇六丙烯酸酯9-12、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4-6、乙撑双硬脂酰胺2-3、环氧油酸丁酯5-7、三乙醇胺1-2;
所述的PTC复合材料的制备方法包括以下步骤:将聚偏氟乙烯加水搅拌制成悬浮液,加热至85-96℃,再加入蒙脱土、二季戊四醇六丙烯酸酯、炭黑,高速分散15-30分钟后,降温至50-65℃,再加三乙醇胺、氧化钙,搅拌10-20分钟;再研磨2-3小时,得到浆料,喷雾干燥,得到粉末;将乙烯-醋酸乙烯共聚物、铝粉、麦饭石粉在70-115℃下混炼10-15分钟,得到混合料;将低密度聚乙烯、所得粉末与混合料及其它剩余原料混合,加热至80-140℃,混炼10-15分钟,挤出造粒得到。
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