CN103333386B - 一种耐高温ptc高分子导电材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温PTC高分子导电材料及其制备方法，其组成原料为：茂金属聚乙烯、呋喃树脂、甲基三丁酮肟基硅烷、秸秆灰烬、改性蒙脱石粉、碳纤维、N,N'‑间苯撑双马来酰亚胺、防老剂ODA、抗氧剂DLTP、2‑（羧乙基）三苯基氯化膦和脂肪醇聚氧乙烯醚；本发明采用茂金属聚乙烯和呋喃树脂作为主料，价格低廉，同时添加了填料改性蒙脱石粉、碳纤维和秸秆灰烬，使PTC高分子导电材料的弹性模量提高、最大值应力和断裂点应力增大，提高了PTC高分子材料抗拉伸性能，而且材料的电阻稳定、耐温度，并延长材料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及到伴热电缆领域，具体涉及一种耐高温PTC高分子导电材料及其制备方法。
背景技术
电伴热带是一种新型高科技产品，两根导电芯之间分布着起加热作用的PTC高分子材料，其外部由高分子内护层、金属屏蔽网和高分子外护套构成，PTC高分子材料在现代电子电气领域已得到广泛应用；目前国内的电伴热带生产中由于加工条件和环境条件的限制，使产品的抗拉伸强度性能不高，同时产品的结晶行为不稳定、结晶不完善，并且PTC发热材料内部残留热应力，这都会使PTC发热材料的电阻不稳定、温度升降不均匀和减短材料的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温PTC高分子导电材料及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
耐高温PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：茂金属聚乙烯35-40、呋喃树脂40-50、甲基三丁酮肟基硅烷23-25、秸秆灰烬18-25、改性蒙脱石粉4.0-6.0、碳纤维3.5-4.0、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺1.0-1.2、防老剂ODA 1.3-1.8、抗氧剂DLTP 2.0-2.5、2-（羧乙基）三苯基氯化膦8.7-9.3和脂肪醇聚氧乙烯醚2.5-3.5。
耐高温PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：茂金属聚乙烯38、呋喃树脂45、甲基三丁酮肟基硅烷24、秸秆灰烬22、改性蒙脱石粉5.0、碳纤维3.8、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺1.1、防老剂ODA 1.5、抗氧剂DLTP 2.2、2-（羧乙基）三苯基氯化膦9.0和脂肪醇聚氧乙烯醚3.0。
耐高温PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性蒙脱石粉的制备：
a：按组成原料的重量份称取蒙脱石粉12-15份、铁粉4.5-6.0份、黄土2.0-2.5份、秸秆粉15-17份、纳米级二氧化钛7.0-8.0份和铜粉1.8-2.5份；混合均匀，煅烧2-3小时，控制温度530-580℃，冷却待用；
b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入5.3-5.8份氮化铝、3.5-4.0份交联剂TAC和5.8-6.5份马来酸二辛酯；搅拌混合2-3h后得到；
（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合13-15min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。
本发明的有益效果：
本发明采用茂金属聚乙烯和呋喃树脂作为主料，价格低廉，同时添加了填料改性蒙脱石粉、碳纤维和秸秆灰烬，使PTC高分子导电材料的弹性模量提高、最大值应力和断裂点应力增大，提高了PTC高分子材料抗拉伸性能，而且材料的电阻稳定、耐高温，并延长材料的使用寿命。
具体实施方式
实施例1：耐高温PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份（kg）为：茂金属聚乙烯38、呋喃树脂45、甲基三丁酮肟基硅烷24、秸秆灰烬22、改性蒙脱石粉5.0、碳纤维3.8、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺1.1、防老剂ODA 1.5、抗氧剂DLTP 2.2、2-（羧乙基）三苯基氯化膦9.0和脂肪醇聚氧乙烯醚3.0。
耐高温PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性蒙脱石粉的制备：
a：按组成原料的重量份称取蒙脱石粉14kg、铁粉5.2kg、黄土2.2kg、秸秆粉16kg、纳米级二氧化钛7.5kg和铜粉2.2kg；混合均匀，煅烧2-3小时，控制温度550℃，冷却待用；
b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入5.5kg氮化铝、3.8kg交联剂TAC和6.0kg份马来酸二辛酯；搅拌混合2-3h后得到；
（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合14min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。
上述实施例1制得的PTC高分子导电材料性能检测如下：
1、弹性模量（N/mm²）195.28；2、最大值应力（N/mm²）13.50；3、断裂点应力（N/mm²）12.17；4、拉伸强度（N/mm²）14.2；5、断裂伸长率（%）187；6、起动电流（A/m·10℃）0.24；7、标称功率（W/m·10℃）22.5；8、最高维持温度（℃）80；9、最高承受温度（℃）135。
Claims (2)
1. 一种耐高温PTC高分子导电材料，其特征在于其组成原料的重量份为：茂金属聚乙烯35-40、呋喃树脂40-50、甲基三丁酮肟基硅烷23-25、秸秆灰烬18-25、改性蒙脱石粉4.0-6.0、碳纤维3.5-4.0、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺1.0-1.2、防老剂ODA 1.3-1.8、抗氧剂DLTP 2.0-2.5、2-（羧乙基）三苯基氯化膦8.7-9.3和脂肪醇聚氧乙烯醚2.5-3.5；
所述的耐高温PTC高分子导电材料的制备方法包括以下步骤：
（1）改性蒙脱石粉的制备： a：按组成原料的重量份称取蒙脱石粉12-15份、铁粉4.5-6.0份、黄土2.0-2.5份、秸秆粉15-17份、纳米级二氧化钛7.0-8.0份和铜粉1.8-2.5份；混合均匀，煅烧2-3小时，控制温度530-580℃，冷却待用； b：在步骤a冷却后的混合料中加入5.3-5.8份氮化铝、3.5-4.0份交联剂TAC和5.8-6.5份马来酸二辛酯；搅拌混合2-3h后得到；
（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合13-15min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。
2.根据权利要求1所述的耐高温PTC高分子导电材料，其特征在于其组成原料的重量份为：茂金属聚乙烯38、呋喃树脂45、甲基三丁酮肟基硅烷24、秸秆灰烬22、改性蒙脱石粉5.0、碳纤维3.8、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺1.1、防老剂ODA 1.5、抗氧剂DLTP 2.2、2-（羧乙基）三苯基氯化膦9.0和脂肪醇聚氧乙烯醚3.0。
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