CN104582029A - 一种阻燃型高分子自限温伴热电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃型高分子自限温伴热电缆，包括PTC芯带，依次包覆在所述PTC芯带外的绝缘层、金属屏蔽层和耐磨护套层，PTC芯带由两根平行布置的发热导线和包覆在其外的PTC材料层构成；所述PTC材料采用高分子基PTC复合材料，所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯80-85份、氧化锌晶须8-12份、三氧化锑3-6份、十溴联苯醚2-5份、弧光控制剂1-4份制成。本发明还公开了一种制备上述阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法。

Description

一种阻燃型高分子自限温伴热电缆

技术领域

本发明涉及伴热电缆技术领域，尤其涉及一种阻燃型高分子自限温伴热电缆。

背景技术

伴热电缆广泛应用于许多领域，如在工业方面主要利用在石油、化工、热电厂等需要防止管道或罐内的液体物质凝固/流动速度慢的场所，在公共设施方面主要用于消防管道的伴热，在民用方面可用于室内取暖以及冬季室外管道防冻方面。伴热电缆的核心在于其结构和制作其电热原件的PTC（PositiveTemperature Coefficient）材料。PTC材料是指材料的电阻值随温度的升高而上升的一种热敏材料，即材料的电阻或电阻率在某一特定的温度范围内时基本保持不变或仅有微小量的变化，而当温度达到材料的某个特定的转变点温度附近时，材料的电阻率会在几度或十几度的狭窄的温度范围内发生突变，电阻率迅速增大10³-10⁹数量级。

PTC材料主要分为陶瓷基PTC材料和高分子基PTC材料两种类型。其中，高分子基PTC材料由于具有易加工、制造成本较低、导电范围大、室温电阻率低等优点而显示出巨大的应用价值。但是，现有技术中，高分子基PTC材料及高分子伴热电缆还存在性能不稳定的缺陷。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃型高分子自限温伴热电缆，实现了对伴热电缆的性能提升，其结构简单，性能稳定。

本发明提出的一种阻燃型高分子自限温伴热电缆，包括PTC芯带，依次包覆在所述PTC芯带外的绝缘层、金属屏蔽层和耐磨护套层，PTC芯带由两根平行布置的发热导线和包覆在其外的PTC材料层构成；所述PTC材料采用高分子基PTC复合材料，所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯80-85份、氧化锌晶须8-12份、三氧化锑3-6份、十溴联苯醚2-5份、弧光控制剂1-4份制成。

优选地，所述氧化锌晶须具有三维空间立体结构。

优选地，所述氧化锌晶须由多根长20-80μm，直径为0.5-2μm的针状单晶体构成。

优选地，所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯81份、氧化锌晶须11份、三氧化锑4份、十溴联苯醚2.5份、弧光控制剂1.5份制成。

一种制备阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法，包括以下步骤：

S1、按重量份数称取共混改性氯化聚乙烯、氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂；

S2、将步骤S1中称取的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂放入搅拌机中进行搅拌混合12-15分钟；

S3、将步骤S2中混合好的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂与步骤S1中称取的共混改性氯化聚乙烯放入混炼机混炼10-15分钟，冷却，切粒。

本发明中，通过在高密度的共混改性氯化聚乙烯中添加三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂，从而可以降低燃烧速度，具有较好的阻燃效果，且制得的伴热电缆可以消除弧光扩散；在高密度的共混改性氯化聚乙烯中添加氧化锌晶须，能形成非常有效的导电通道，从而在不失去共混改性氯化聚乙烯基材原有性能的基础上获得导电性，并由于上述导电过程为电子传导，稳定性高。

附图说明

图1为本发明提出的一种阻燃型高分子自限温伴热电缆的结构示意图；

图2为本发明提出的一种制备阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种阻燃型高分子自限温伴热电缆的结构示意图。

参照图1，本发明提出的一种阻燃型高分子自限温伴热电缆，包括PTC芯带，依次包覆在所述PTC芯带外的绝缘层3、金属屏蔽层4和耐磨护套层5，PTC芯带由两根平行布置的发热导线1和包覆在其外的PTC材料层2构成；PTC材料采用高分子基PTC复合材料；

所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯80-85份、氧化锌晶须8-12份、三氧化锑3-6份、十溴联苯醚2-5份、弧光控制剂1-4份制成。

在一种具体实施例中，高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯80份、氧化锌晶须12份、三氧化锑3份、十溴联苯醚4份、弧光控制剂1份制成；氧化锌晶须具有三维空间立体结构，由4根长20-80μm，直径为0.5-2μm的针状单晶体构成。

在另一种具体实施例，高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯81份、氧化锌晶须11份、三氧化锑4份、十溴联苯醚2.5份、弧光控制剂1.5份制成；氧化锌晶须具有三维空间立体结构，由4根长20-80μm，直径为0.5-2μm的针状单晶体构成。

在又一种具体实施例中，高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯85份、氧化锌晶须8份、三氧化锑4份、十溴联苯醚2份、弧光控制剂1份制成；氧化锌晶须具有三维空间立体结构，由4根长20-80μm，直径为0.5-2μm的针状单晶体构成。

在本发明中，通过在高密度的共混改性氯化聚乙烯中添加三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂，从而可以降低燃烧速度，具有较好的阻燃效果，且制得的伴热电缆可以消除弧光扩散；在高密度的共混改性氯化聚乙烯中添加氧化锌晶须，能形成非常有效的导电通道，从而在不失去共混改性氯化聚乙烯基材原有性能的基础上获得导电性，并由于上述导电过程为电子传导，稳定性高。

如图2所示，图2为本发明提出的一种制备阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法的流程示意图。

参照图2，本发明还提出了一种制备阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法，包括如下步骤：

S1、按重量份数称取共混改性氯化聚乙烯、氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂；

S2、将步骤S1中称取的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂放入搅拌机中进行搅拌混合15分钟；

S3、将步骤S2中混合好的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂与步骤S1中称取的共混改性氯化聚乙烯放入混炼机混炼15分钟，冷却，切粒。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种阻燃型高分子自限温伴热电缆，其特征在于，包括PTC芯带，依次包覆在所述PTC芯带外的绝缘层、金属屏蔽层和耐磨护套层，PTC芯带由两根平行布置的发热导线和包覆在其外的PTC材料层构成；所述PTC材料采用高分子基PTC复合材料，所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯80-85份、氧化锌晶须8-12份、三氧化锑3-6份、十溴联苯醚2-5份、弧光控制剂1-4份制成。

2.根据权利要求1所述的阻燃型高分子自限温伴热电缆，其特征在于，所述氧化锌晶须具有三维空间立体结构。

3.根据权利要求2所述的阻燃型高分子自限温伴热电缆，其特征在于，所述氧化锌晶须由多根长20-80μm，直径为0.5-2μm的针状单晶体构成。

4.根据权利要1-3中任一项所述的阻燃型高分子自限温伴热电缆，其特征在于，所述高分子基PTC复合材料由共混改性氯化聚乙烯81份、氧化锌晶须11份、三氧化锑4份、十溴联苯醚2.5份、弧光控制剂1.5份制成。

5.一种制备如权利要求1-4中任一项所述的阻燃型高分子自限温伴热电缆中高分子基PTC复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按重量份数称取共混改性氯化聚乙烯、氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂；

S2、将步骤S1中称取的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂放入搅拌机中进行搅拌混合12-15分钟；

S3、将步骤S2中混合好的氧化锌晶须、三氧化锑、十溴联苯醚、弧光控制剂与步骤S1中称取的共混改性氯化聚乙烯放入混炼机混炼10-15分钟，冷却，切粒。