CN103796349A - 增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆 - Google Patents

Abstract

增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，其特征在于，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)，所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成，其中：含氟聚合物为55%~70%、含乙烯聚合物为10%~20%、金属氧化物分散体为3%~8%、硅烷为4%~7%、导电剂为5%~10%、阻燃剂为4%~8%、抗氧剂为4%~8%。所述增强层(6)为含氟材料。所述含氟聚合物为含偏二氟乙烯聚合物。所述含乙烯聚合物为线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯中的一种或两种。所述导电剂为炉法碳墨或乙炔碳墨。本发明具有耐高温、良导电、控温性能稳定、防腐防爆的特性，可适用于环境恶劣的工程。

Description

增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆

技术领域

本发明涉及特种电缆，尤其与一种增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆有关。

背景技术

自控温伴热电缆源于80年代的美国，由于其具有良好的温伴热特性，现已经被广泛应用。而影响此类电缆的关键其中的具有正温度系数PTC的高分子半导体材料，因此，PTC材料的性能好坏，就决定了温伴热电缆的性能。现有的温伴热电缆，存在一定的问题：

(1)PTC材料的热膨胀系数与电极、绝缘层的不同，存在可能脱离和引发界面火花的风险；

(2)PTC材料的电-热转化功能在长期使用后，其转化功能逐渐衰退，导致温伴热电缆的稳定性降低；

(3)PTC材料力学性能差，机械碰撞下易损坏；

(4)PTC材料防爆防腐能力差，在恶劣的环境下的使用寿命短。

针对上述问题，本发明开发了一种耐高温、良导电、控温性能稳定、防腐防爆的温伴热电缆。

发明内容

本发明提供一种增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，具有耐高温、良导电、控温性能稳定、防腐防爆的特性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，其特征在于，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)，所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成，其中：

含氟聚合物为55%~70%、含乙烯聚合物为10%~20%、金属氧化物分散体为3%~8%、硅烷为4%~7%、导电剂为5%~10%、阻燃剂为4%~8%、抗氧剂为4%~8%。

所述增强层(6)为含氟材料。

所述导电剂为炉法碳墨或乙炔碳墨。

所述阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。

所述含氟聚合物为含偏二氟乙烯聚合物。

所述含乙烯聚合物为线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯中的一种或两种。

本发明的有益效果在于：耐高温、良导电、控温性能稳定，还具有防腐防爆特性，可适用于环境恶劣的工程。

附图说明

图1示出了本发明结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)。

所述增强层(6)由含氟材料构成，具体为含氟丙烯酸酯聚合物。

所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成。具体为，含氟聚合物为偏二氟乙烯均聚物，含乙烯聚合物为线性低密度聚乙烯，导电剂为炉法碳墨，阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。配比为：偏二氟乙烯均聚物70%、线性低密度聚乙烯10%、金属氧化物分散体3%、硅烷4%、炉法碳墨为5%、十溴联苯醚和锑氧化物构成的阻燃剂为4%、抗氧剂为4%。

按照上述方案制备的智能温伴热电缆：

最高承受温度为150℃、短时间承受温度为200℃、持续承受温度为135℃；由10℃至250℃间来回循环800次后的热稳定性，其热线发热量维持在92%以上；65℃~120℃间最低自控系数0.28Wm/℃。

实施例二

如图1所示，增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)。

所述增强层(6)由含氟材料构成，具体为含氟丙烯酸酯聚合物。

所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成。具体为，含氟聚合物为偏二氟乙烯和六氟丙烯共聚物，含乙烯聚合物为氯化聚乙烯，导电剂为乙炔碳墨，阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。配比为：偏二氟乙烯和六氟丙烯共聚物55%、氯化聚乙烯11%、金属氧化物分散体8%、硅烷7%、乙炔碳墨5%、十溴联苯醚和锑氧化物构成的阻燃剂为6%、抗氧剂为8%。

按照上述方案制备的智能温伴热电缆： 

最高承受温度为151℃、短时间承受温度为203℃、持续承受温度为138℃；由10℃至250℃间来回循环800次后的热稳定性，其热线发热量维持在91%以上；65℃~120℃间最低自控系数0.29Wm/℃。

实施例三

如图1所示，增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)。

所述增强层(6)由含氟材料构成，具体为含氟丙烯酸酯聚合物。

所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成。具体为，含氟聚合物为偏二氟乙烯和四氟乙烯共聚物，含乙烯聚合物由线性低密度聚乙烯和氯化聚乙烯构成，导电剂为乙炔碳墨，阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。配比为：偏二氟乙烯和四氟乙烯共聚物55%、线性低密度聚乙烯和氯化聚乙烯构成的含乙烯聚合物20%、金属氧化物分散体8%、硅烷4%、乙炔碳墨为5%、十溴联苯醚和锑氧化物构成的阻燃剂为4%、抗氧剂为4%。

按照上述方案制备的智能温伴热电缆： 

最高承受温度为147℃、短时间承受温度为198℃、持续承受温度为131℃；由10℃至250℃间来回循环800次后的热稳定性，其热线发热量维持在90%以上；65℃~120℃间最低自控系数0.26Wm/℃。

实施例四

如图1所示，增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)。

所述增强层(6)由含氟材料构成，具体为含氟丙烯酸酯聚合物。

所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成。具体为，含氟聚合物为偏二氟乙烯与四氟乙烯及六氟丙烯的共聚物，含乙烯聚合物为线性低密度聚乙烯，导电剂为炉法碳墨，阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。配比为：偏二氟乙烯与四氟乙烯及六氟丙烯的共聚物60%、线性低密度聚乙烯15%、金属氧化物分散体5%、硅烷5%、炉法碳墨为5%、十溴联苯醚和锑氧化物构成的阻燃剂为5%、抗氧剂为5%。

按照上述方案制备的智能温伴热电缆： 

最高承受温度为150℃、短时间承受温度为199℃、持续承受温度为134℃；由10℃至250℃间来回循环800次后的热稳定性，其热线发热量维持在91%以上；65℃~120℃间最低自控系数0.28Wm/℃。

Claims (6)

1.增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，包括电极(1)、PTC材料(2)，绝缘层(3)、金属屏蔽层(4)和护套层(5)，其特征在于，所述金属屏蔽层(4)和护套层(5)之间设有增强层(6)，所述PTC材料(2)由含氟聚合物、含乙烯聚合物、金属氧化物分散体、硅烷、导电剂、阻燃剂、抗氧剂构成，其中：

含氟聚合物为55%~70%、含乙烯聚合物为10%~20%、金属氧化物分散体为3%~8%、硅烷为4%~7%、导电剂为5%~10%、阻燃剂为4%~8%、抗氧剂为4%~8%。

2.根据权利要求1所述的增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，其特征在于：所述增强层(6)为含氟材料。

3.根据权利要求1所述的增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，其特征在于：所述导电剂为炉法碳墨或乙炔碳墨。

4.根据权利要求1所述的增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，其特征在于：所述阻燃剂由十溴联苯醚和锑氧化物构成。

5.根据权利要求1所述的增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，其特征在于：所述含氟聚合物为含偏二氟乙烯聚合物。

6.根据权利要求1所述的增强型多元复合导电体系的智能温伴热电缆，其特征在于：所述含乙烯聚合物为线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯中的一种或两种。

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