CN105282887B - 一种低启动电流自限温伴热带及其制造装置和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低启动电流的自限温伴热带及其制造工艺，该伴热带的特征在于：在导体与发热体之间增加负温度系数的过渡层，使伴热带在低温启动时由于负温度系数的过渡层电阻自动变大遏制了正温度系数的发热体在低温启动时电阻变小而起动电流变大的劣态。大幅度提高了伴热带的使用长度。本发明还涉及了该伴热带的生产设备，该设备的特征在于，多台挤出机把塑料导体、负温度系数过渡层和发热体等多种不同的高聚物分别从不同的方向挤进机头,通过分流器的环形胶道从上下垂直胶道进入位于分流器中心的定型模具。与电极线芯共同挤出，制成具有塑料、负温度系数和正温度系数功能的发热芯带。

Description

一种低启动电流自限温伴热带及其制造装置和制造方法

技术领域

本发明属于电线电缆制造技术领域，主要涉及一种低启动电流的自限温伴热带及其制造方法和制造设备。

背景技术

自限温伴热带在工业和民用上用于抗凝、防冻，太阳能热水器上普遍采用自限温伴热带用于冬季热水管防冻。在我国北方冬季温度普遍低于摄氏0℃以下，甚至达到摄氏零下30～40℃。自限温伴热带是有正温度系数特性的产品，这就造成了低温启动电流成倍变大。一般启动标称值是在10℃下的模拟管道上测定，与稳态电流的比值在3～5倍之间。而在零下40℃启动启动电流比要达到6～10倍。启动电流大，会造成金属导体与PTC发热体的接触界面破坏造成打火，是造成火灾事故的重要原因；启动电流大，会造成启动功率成倍增加，会大幅度降低伴热带的最大使用长度。再有就是由于聚烯烃材料经辐照加工后的记忆效应使在热态工作下绝缘层回缩造成漏电短路，造成安全隐患。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种低启动电流的自限温伴热带及其制造工艺和制造设备。其目的在于解决现有技术中的正温度系数伴热带启动时电阻变小而起动电流变大的缺陷，遏制了伴热带起动时的冲击电流，在低温启动时使启动电流小于10℃时标称值。使启动电流不但不升反而可以下降，使伴热带可以实现软起动，大幅度提高了伴热带的使用长度。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低启动电流自限温伴热带,该伴热带包括两根平行设置的输电金属导电电极，两根金属导电电极与发热体构成并联回路，其特征在于：所述金属导电电极与所述发热体之间有负温度系数的过渡层，所述负温度系数的过渡层的厚度为0.1～0.5mm，所述负温度系数的过渡层由配方1或配方2中的成分重量份数比组成：

配方1：

高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100 份：金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系30～35份：三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份：(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份：硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份；硬脂酸锌0.3 份；其中金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系的成分重量份数比为Mn 35：CuO 33：NiO 20：FeO 12；

配方2：

低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100份：金属氧化物Mn-CuO-NiO三元素体系30～35份：三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份：(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份：硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份：硬脂酸锌0.3 份；其中金属氧化物Mn-CuO-NiO三元素体系的成分重量份数比为Mn 40：CuO 35：NiO 25。

所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：所述树脂导体层由以下重量份数比的成分组成：高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯或热塑弹性体POE 100份：乙炔炭黑 40～60份：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份：三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.6～1.0份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份：氧化锌ZnO5份。

所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：所述发热体由以下重量份数比的成分组成：

线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或热塑弹性体POE 100份；乙炔炭黑18～22份；四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份；三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.6～1份；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 0.6～1.0份；N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺 0.1份；氧化锌ZnO 5份。

所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：所述金属导电电极外包裹有树脂导体层；所述树脂导体层与所述发热体之间有负温度系数的过渡层。

所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：在所述发热体外包裹有绝缘层；绝缘层外包裹有接地网；接地网外面包有一层防腐护套。

所述的低启动电流自限温伴热带的制造装置，其特征在于：该装置的生产线前部有主动放线架，所述主动放线架上安装有两个放线盘；生产线的前端设置有两个张力控制器；在所述张力控制器后沿生产线运行方向依次布置有加热装置、双芯四层共挤机头、可移动的恒温热水槽、固定热水槽、固定冷水槽、牵引机、收线架及其中的收线盘；所述双芯四层共挤机头的周围设置有四台塑料挤出机；所述可移动的恒温热水槽安装在轨道上；所述固定热水槽配有两个热水箱；所述固定冷水槽配有冷水箱。

所述的低启动电流自限温伴热带的制造装置，其特征在于：所述的双芯四层共挤机头包括壳体、梯台形模芯支撑套和5个定位模芯、4个联接套；壳体中装有模芯支撑套；模芯支撑套内开有长方形型孔道，在长方形型孔道内依次装有双芯金属导体定位模、双芯树脂导体层定位模、负温度系数的过渡层定位模、PTC发热体层定位模、绝缘层定位模，模芯支撑套上开有四个半环型进料通道分别与双芯树脂导体层定位模、负温度系数的过渡层定位模、PTC发热体层定位模、绝缘层定位模相通；模芯支撑套上的进料通道与安装在壳体上的联接套相通。

所述的低启动电流自限温伴热带的制造方法，其特征在于：待加工的导电线芯从放线盘放出通过张力控制器以恒定张力通过加热装置预热后进入双芯四层共挤机头；将树脂导体材料注入双芯树脂导体层定位模，负温度系数的过渡层材料注入双芯负温度系数过渡层定位模，PTC发热体材料注入PTC发热体层定位模，使聚烯烃绝缘料注入绝缘层定位模；分别把树脂导体材料、负温度系数的过渡层材料、PTC发热体材料、聚烯烃绝缘料从不同的方向挤进双芯四层共挤机头,通过分流器的环形胶道从上下垂直胶道进入位于分流器中心的定型模具，与电极线芯共同挤出；挤出成形的芯带经水槽冷却定型后，经牵引机定速拉出后绕在收线架上的收线盘上。

优点及效果：本发明相比现有技术，其优点在于：在塑料导体与PTC发热体之间增加负温度系数过渡层，使伴热带在低温启动时由于负温度系数过渡层电阻自动变大遏制了正温度系数的发热体电阻变小而变大的起动时的冲击电流。使伴热带实现了软起动，大幅度提高了伴热带的使用长度。在生产工艺方面，采用两芯四层共同挤出工艺方法，使塑料导体、负温度系数过渡层、PTC发热体层、绝缘材料层四层一次共同挤出成型，使塑料导体、负温度系数过渡层，PTC层、绝缘层四层融为一体；使塑料导体、负温度系数过渡层，PTC发热体两层之间的接触界面形成分子结构接触，使塑料导体、负温度系数过渡层，和PTC发热体的接触界面没有界面接触电阻；使PTC发热体和绝缘材料两层之间的接触界面形成分子结构接触，在使用中不会互相剥离，使绝缘不回缩，杜绝了由绝缘回缩造成的短路故障和造成火灾的几率，保证了产品使用安全。

附图说明：

图1为本发明中的伴热带结构示意图；

图2为本发明伴热带制造装置中的共挤机头结构示意图；

图3、图4、图5为本发明伴热带制造装置的共挤机头模套结构示意图；

图6为本发明生产线示意图；

图7为共挤机头模套侧视图。

图中标注：1金属导电电极；2树脂导体层；3负温度系数的过渡层；4发热体；5绝缘层；6接地网；7防腐护套；8主动放线架；9、10放线盘；11、12张力控制器；13加热装置；14双芯四层共挤机头；15、16、17、18塑料挤出机；19恒温热水槽；20轨道；21固定热水槽；22、23热水箱；24冷水槽；25冷水箱；26牵引机；27收线架；28收线盘；29壳体；30模芯支撑套；31长方形型孔道；32双芯金属导体定位模；33双芯树脂导体层定位模；34负温度系数的过渡层定位模；35 PTC发热体层定位模；36绝缘层定位模；37、38、39、40半环型进料通道；41、42、43、44联接套。

具体实施方式：

本发明包括一种低启动电流的自限温伴热带，如图1所示。其技术思想为：在导体1与PTC发热体4之间增加负温度系数的过渡层3使伴热带在低温启动时由于负温度系数的过渡层3电阻自动变大，遏制了正温度系数伴热带启动时电阻变小而起动电流变大的劣态，遏制了伴热带起动时的冲击电流。在低温启动时使启动电流小于10℃标称值。使启动电流不但不升反而可以下降，使伴热带实现了软起动，大幅度提高了伴热带的使用长度。

所述的低启动电流的自限温伴热带可以是三种形式上的结构，一是简易双层结构，即在金属导体1上直接包覆负温度系数的过渡层3、在负温度系数过渡层外包覆PTC发热体4；二是改进型三层结构，即在金属导体1上包覆上低电阻过渡层即塑料导体2，在塑料导体2外包覆负温度系数的过渡层3，在负温度系数的过渡层外，包覆PTC发热体4；三是安全型四层结构，即在金属导体1上包覆上低电阻过渡层即塑料导体2再包覆负温度系数的过渡层3，在负温度系数过渡层外，包覆PTC发热体4，在PTC发热体4外同时包上绝缘层5。

以第三种结构形式为例：该伴热带包括两根平行设置的输电金属导电电极1，在每根金属导电电极1外均包覆一层树脂导体层2和负温度系数的过渡层3，两根金属导电电极1通过树脂导体层2 和负温度系数的过渡层3与发热体4紧密接触构成并联回路，在发热体4外包覆有绝缘层5，在绝缘层5 的外面包有接地网6，接地网外面包有一层防腐护套7，其特征在于：所述负温度系数的过渡层3由厚度为0.1～0.2mm 的高分子树脂负温度系数导电材料制成，负温度系数过渡层3配方按重量计如下：

配方1高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100份，金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系30～35份，其中Mn 35%， CuO 33%，NiO 20% ,FeO 12%,三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份，(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份，硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，硬脂酸锌0.3 份。所述金属氧化物可以存在一些合理的误差而不至于影响其发明目的。

配方2，低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100份，金属氧化物Mn-CuO-NiO三元素体系30～35份，其中Mn 40%，CuO 35%，NiO 25%,三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份，(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份，硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，硬脂酸锌0.3份。所述金属氧化物可以存在一些合理的误差而不至于影响其发明目的。

所述的一种低启动电流的安全型自限温伴热带，其特征在于：该伴热带的结构，采用塑料导体，塑料导体是在金属母线上包覆导电塑料制成；在两根塑料导体和负温度系数的过渡层之间构造PTC发热体，形成并联回路发热元件；塑料导体和负温度系数的过渡层与塑料发热体形成分子结构接触；塑料导体的基料采用线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）；塑料导体配方按重量份为:高密度聚乙烯（HDPE）/线性低密度聚乙烯（LLDPE）/热塑弹性体POE（50/35/15）100份，乙炔炭黑40～60份， 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.6～1.0份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份。

本发明中的发热体4其发热体由具有电阻正温度系数的高分子功能材料制成。该发热体的配方按重量份计为：

线性低密度聚乙烯（LLDPE）/低密度聚乙烯（LDPE）/热塑弹性体POE（50/40/10）100份，乙炔炭黑18～22份， 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.6～1份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份。

上文所述的第一种结构形式，即简易双层结构，具体为在金属导体上直接包覆负温度系数的过渡层3、在负温度系数的过渡层外，包覆PTC发热体。这种结构采用双芯双层共挤技术，使负温度系数的过渡层和PTC发热体一次性包覆在导体上组成发热芯带，然后另在发热芯带上再包覆绝缘。在制造过程中采用两台挤出机,用法兰分别从两侧与共挤机头连接。两台挤出机把负温度系数的过渡层和PTC发热体两种不同的半晶高聚物分别从不同的方向挤进机头,通过分流器的环形胶道从上下垂直胶道进入位于分流器中心的定型模具。与电极线芯共同挤出，制成具有负温度系数和正温度系数功能的发热芯带。

上文所述的第二种结构形式，即三层结构，具体为在金属导体上包覆低电阻过渡层即塑料导体，在塑料导体外包覆负温度系数的过渡层，在负温度系数的过渡层外，包覆PTC发热体；这种结构采用双芯三层共挤技术，使低电阻过渡层即塑料导体、负温度系数过渡层和PTC发热体一次性包覆在导体上组成发热芯带，然后另在发热芯带上再包覆绝缘。在制造过程中采用三台挤出机,用法兰分别从两侧及一侧45度角方向与共挤机头连接。三台挤出机把塑料导体、负温度系数过渡层和PTC发热体三种不同的半晶高聚物分别从不同的方向挤进机头,通过分流器的环形胶道从上下垂直胶道进入位于分流器中心的定型模具。与电极线芯共同挤出，制成具有塑料、负温度系数和正温度系数功能的发热芯带。

本发明还包括一种制造该伴热带的生产线设备，具体为生产线前部有主动放线架8、两个放线盘9、10、两个张力控制器11、12，导电线芯从放线盘放出通过张力控制器恒定张力再通过加热装置13预热后进入双芯四层共挤机头14，双芯四层共挤机头14周围有四台塑料挤出机15、16、17、18，双芯四层共挤机头14后部有可移动的恒温热水槽19，下面设有轨道20，可使可移动的恒温热水槽19在轨道20上前后移动，可移动的恒温热水槽19后面有固定热水槽21，固定热水槽21配有两个热水箱22、23，固定热水槽21后面有固定冷水槽24，固定冷水槽24配有冷水箱25。经双芯四层共挤机头14挤出成形的芯带经三个水槽冷却定型后，经牵引机26定速拉出后绕在收线架27上的收线盘28上。

一种低启动电流的安全型自限温伴热带制造装置中两芯四层共同挤出机机头为核心工艺装备。两芯四层共同挤出机机头包括壳体29、梯台形模芯支撑套30和5个定位模芯、4个联接套40、41、42、43，其特征在于：壳体29中装有模芯支撑套30，模芯支撑套30内开有长方形型孔道31，在长方形型孔道31内依次装有双芯金属导体定位模32、双芯树脂导体层定位模33、负温度系数过渡层定位模、34PTC发热体层定位模35、绝缘层定位模36，模芯支撑套30上开有四个半环型进料通道37、38、39、40分别与双芯树脂导体层定位模32、负温度系数的过渡层定位33、PTC发热体层定位模34、绝缘层定位模35相通，模芯支撑套30上的进料通道37、38、39、40与安装在壳体29上的联接套41、42、43、44相通，使树脂导体材料注入双芯树脂导体层定位模、负温度系数的过渡层材料注入双芯负温度系数过渡层定位模、PTC发热体材料注入PTC发热体层定位模；使聚烯烃绝缘料注入绝缘层定位模。

两芯叁层共挤机头有四个塑胶入口，机头内有一个梯形台状的模芯支撑套，在模芯支撑套内有五块模芯；五块模芯依次为：1为双芯金属导体定位模32，2为双芯树脂导体层定位模33，3为负温度系数的过渡层定位模34，4为PTC发热体层定位模35，5为为绝缘层定位模36；塑料导体的C料注入2号树脂导体层定位模33；负温度系数的N料注入3号负温度系数的过渡层定位模34；发热体的P料注入4号PTC层定位模35；绝缘料注入5号绝缘层定位模36。

本发明中所述的伴温带的制造方法包括以下步骤：

A、采用束线机制备金属导体的绞线。

、树脂导体选料，按下述比例取各种原料备用：塑料导体的基料采用线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）；塑料导体配方按重量份:高密度聚乙烯（HDPE）/线性低密度聚乙烯（LLDPE）/热塑弹性体POE（50/35/15）100份，乙炔炭黑40～60份， 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.6～1.0份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO5份。

、将密炼机加温到200℃，将高密度聚乙烯（HDPE）/线性低密度聚乙烯（LLDPE）/热塑弹性体POE一起加入密炼机，混炼5分钟后，加入各种配合剂混炼2分钟，再加入乙炔炭黑混炼2分钟出料；然后在开炼机上下片；在平板切粒机上切成方块粒料，制成塑料导体层的粒料，装箱备用。

、负温度系数的过渡层选料，按下述比例取各种原料备用：负温度系数的过渡层的基料采用线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）；

塑料导体配方按重量份: 高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100 份，金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系30 ～ 35份，其中Mn 35%， CuO 33%，NiO20% ,FeO12%,三烯丙基异氰脲酸酯0.6 ～ 0.8 份，(3.5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3 ～0.5 份，硫代二丙酸双十二烷酯0.2 ～ 0.5 份，硬脂酸锌0.3 份。

、将密炼机加温到200℃，将高密度聚乙烯（HDPE）/线性低密度聚乙烯（LLDPE）一起加入密炼机，混炼5分钟后，加入各种配合剂混炼2分钟，再加入乙炔炭黑混炼2分钟出料；然后在开炼机上下片；在平板切粒机上切成方块粒料，制成负温度系数过渡层的粒料，装箱备用。

、PTC发热体由多组份塑料基料构建的具有电阻正温度系数的高分子功能材料，按下述比例取各种原料备用：线性低密度聚乙烯（LLDPE）/低密度聚乙烯（LDPE）/热塑弹性体POE（50/40/10）100份，乙炔炭黑18～22份， 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.6～1份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份

G、将密炼机加温到200℃，线性低密度聚乙烯（LLDPE）/低密度聚乙烯（LDPE）各15份、热塑弹性体POE10份一起加入密炼机，混炼3分钟后，加入其余的塑料树脂混炼2分钟，再加入各种配合剂混炼2分钟，再加入乙炔炭黑混炼2分钟出料；然后在开炼机上下片；在平板切粒机上切成方块粒料，制成PTC发热体的粒料，装箱备用。

、一种低启动电流的安全型自限温伴热带的两芯四层结构发热芯带挤制：将步骤A中制得的绕有两根金属导体绞线的两个放线盘（9、10）放在挤出生产线的主动放线架（8）上，使两根金属导体绞线同时放出，经张力控制器（11、12）和加热装置（13）加热后同时进入四个塑料挤出机（15、16、17、18）之间的双芯、四层共挤机头（14）内一次包覆塑料导体、负温度系数过渡层、发热体材料、和绝缘层材料，得到双芯四层发热芯带，即低启动电流的安全型自限温伴热带的发热芯带；使塑料导体、负温度系数的过渡层、PTC发热体、绝缘层共同融为一体，形成分子结构接触没有界面接触电阻,保证了塑料导体、负温度系数过渡层与PTC发热体在长期使用中互相不分离，界面电阻不变大；在使用中绝缘不回缩，保证了产品使用安全。

、辐照交联:对发热芯带要采用电子加速器进行整体辐照以完成交联过程，辐照过程要采用大剂量率，阻止氧扩散，以降低俘陷自由基的浓度，防止后氧化反映，减少伴热带在使用中的性能衰减；剂量控制在10~12Mrad，能量控制在15~16Mev之间，线速度控制在100m/min以上,PTC发热体延伸控制在40~60%之间,绝缘层热延伸控制在90~110%之间，，辐照处理后得到基本型本发明低启动电流的安全型自限温伴热带。

、在上述制得的基本型伴热带的外面再挤包一层绝缘层为覆合绝缘层，在覆合绝缘层的外面，用镀锡铜丝或铝镁合金丝编上屏蔽层接地网，接地网外包有防腐护套；得到本发明低启动电流安全型自限温伴热带。

通过本发明的事实施，本发明可以达到的效果有：

(1) 结构创新：

在塑料导体与PTC发热体之间增加负温度系数过渡层，使伴热带在低温启动时由于负温度系数过渡层电阻自动变大遏制了正温度系数的发热体电阻变小而变大的起动时的冲击电流。使伴热带实现了软起动，大幅度提高了伴热带的使用长度。

（2）材料配方创新：

采用锰、钴、镍、铁、铜等金属元素的氧化物为主要材料制成负温度系数过渡层。这些金属氧化物都具有半导体性质，温度低时这些金属氧化物材料的载流子电子和空穴的浓度降低，其电阻率升高；随着温度的升高，载流子电子和空穴的浓度升高，电阻值降低。

（3）工艺创新：

采用两芯四层共同挤出工艺方法，使塑料导体、负温度系数过渡层、PTC发热体层、绝缘材料层四层一次共同挤出成型，使塑料导体、负温度系数过渡层，PTC层、绝缘层四层融为一体；使塑料导体、负温度系数过渡层，PTC发热体两层之间的接触界面形成分子结构接触，使塑料导体、负温度系数过渡层，和PTC发热体的接触界面没有界面接触电阻；使PTC发热体和绝缘材料两层之间的接触界面形成分子结构接触，在使用中不会互相剥离，使绝缘不回缩，杜绝了由绝缘回缩造成的短路故障和造成火灾的几率，保证了产品使用安全；

（4）产品性能创新：

①一是，负温度系数过渡层的电阻，在常温20℃时为0.3kΩ、在10℃时为0.4kΩ、在0℃时为0.6kΩ、在-10℃时为0.6kΩ在-20℃时为0.8kΩ、在-30℃时为1.0kΩ、、在-40℃时为1.5kΩ；由于增加了负温度系数过渡层，-40℃时电阻升到20℃时的5倍 、10℃时的3.75倍；启动电流不但不升反而可以下降到20℃时的3/15、10℃时的4/15。

②二是，塑料导体层与分子结构的界面接触使起动电流优秀，可使启动电流下降30%以上，增大了使用长度，且经长期使用后不会因界面接触条件变坏接触不良，造成起动电流变大，以致发生火灾的可能；

③三是改进辐照工艺后使伴热带性能稳定性大幅度提高。辐射剂量减少50%，同时加大了剂量率。减少了辐射剂量就减少了氧自由基；大剂量率辐照，阻止氧扩散，降低了俘陷自由基的浓度，防止了后氧化反映，减少伴热带在使用中的性能衰减。

④四是，绝缘不回缩，杜绝了由绝缘回缩造成的短路故障和造成火灾的几率，保证了产品使用安全，是“安全型”的重要保证。

Claims (6)

1.一种低启动电流自限温伴热带,该伴热带包括两根平行设置的输电金属导电电极(1)，两根金属导电电极(1)与发热体(4)构成并联回路，其特征在于：所述金属导电电极(1)与所述发热体（4）之间有负温度系数的过渡层（3），所述负温度系数的过渡层（3）的厚度为0.1～0.5mm，所述负温度系数的过渡层（3）由配方1或配方2中的成分重量份数比组成：

配方1：

高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100 份：金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系30～35份：三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份：(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份：硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份；硬脂酸锌0.3 份；其中金属氧化物Mn-FeO-CuO-NiO四元素体系的成分重量份数比为Mn 35：CuO 33：NiO 20：FeO 12；

配方2：

低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯100份：金属氧化物Mn-CuO-NiO三元素体系30～35份：三烯丙基异氰脲酸酯0.6～0.8份：(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯0.3～0.5份：硫代二丙酸双十二烷酯0.2～0.5份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份：硬脂酸锌0.3 份；其中金属氧化物Mn-CuO-NiO三元素体系的成分重量份数比为Mn 40：CuO 35：NiO 25；

所述金属导电电极(1)外包裹有树脂导体层(2)；所述树脂导体层(2)与所述发热体（4）之间有负温度系数的过渡层（3）；

在所述发热体（4）外包裹有绝缘层（5）；绝缘层（5）外包裹有接地网（6）；接地网（6）外面包有一层防腐护套(7)。

2.根据权利要求1所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：所述树脂导体层(2)由以下重量份数比的成分组成：高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯或热塑弹性体POE 100份：乙炔炭黑 40～60份：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份：三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.6～1.0份：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份：N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份：氧化锌ZnO5份。

3.根据权利要求1所述的低启动电流自限温伴热带,其特征在于：所述发热体（4）由以下重量份数比的成分组成：

线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或热塑弹性体POE 100份；乙炔炭黑18～22份；四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.3～0.5份；三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.6～1份；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 0.6～1.0份；N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺 0.1份；氧化锌ZnO 5份。

4.一种如权利要求1所述的低启动电流自限温伴热带的制造装置，其特征在于：该装置的生产线前部有主动放线架（8），所述主动放线架（8）上安装有两个放线盘（9、10）；生产线的前端设置有两个张力控制器（11、12）；在所述张力控制器（12）后沿生产线运行方向依次布置有加热装置（13）、双芯四层共挤机头（14）、可移动的恒温热水槽（19）、固定热水槽（21）、固定冷水槽（24）、牵引机（26）、收线架（27）及其中的收线盘（28）；所述双芯四层共挤机头（14）的周围设置有四台塑料挤出机（15、16、17、18）；所述可移动的恒温热水槽（19）安装在轨道（20）上；所述固定热水槽（21）配有两个热水箱（22、23）；所述固定冷水槽（24）配有冷水箱（25）。

5.根据权利要求4所述的低启动电流自限温伴热带的制造装置，其特征在于：所述的双芯四层共挤机头（14）包括壳体（29）、梯台形模芯支撑套（30）和5个定位模芯（32、33、34、35、36）、4个联接套（40、41、42、43）；壳体（29）中装有模芯支撑套（30）；模芯支撑套（30）内开有长方形型孔道（31），在长方形型孔道（31）内依次装有双芯金属导体定位模（32）、双芯树脂导体层定位模（33）、负温度系数的过渡层定位模（34）、PTC发热体层定位模（35）、绝缘层定位模（36），模芯支撑套（30）上开有四个半环型进料通道（37、38、39、40）分别与双芯树脂导体层定位模（32）、负温度系数的过渡层定位模（33）、PTC发热体层定位模（34）、绝缘层定位模（35）相通；模芯支撑套（30）上的进料通道（37、38、39、40）与安装在壳体（29）上的联接套（41、42、43、44）相通。

6.一种如权利要求1所述的低启动电流自限温伴热带的制造方法，其特征在于：待加工的导电线芯从放线盘（9、10）放出通过张力控制器以恒定张力通过加热装置（13）预热后进入双芯四层共挤机头（14）；将树脂导体材料注入双芯树脂导体层定位模（33），负温度系数的过渡层材料注入双芯负温度系数过渡层定位模（34），PTC发热体材料注入PTC发热体层定位模（35），使聚烯烃绝缘料注入绝缘层定位模（36）；分别把树脂导体材料、负温度系数的过渡层材料、PTC发热体材料、聚烯烃绝缘料从不同的方向挤进双芯四层共挤机头（14）,通过分流器的环形胶道从上下垂直胶道进入位于分流器中心的定型模具，与电极线芯共同挤出；挤出成形的芯带经水槽冷却定型后，经牵引机（26）定速拉出后绕在收线架（27）上的收线盘（28）上。