CN105590710B

CN105590710B - 正温度系数过电流保护元件

Info

Publication number: CN105590710B
Application number: CN201410566199.4A
Authority: CN
Inventors: 陈继圣; 江长鸿
Original assignee: Fuzetec Technology Co Ltd
Current assignee: Fuzetec Technology Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: CN105590710A

Abstract

一种正温度系数过电流保护元件，包含一正温度系数聚合物材料，及两个连接于该正温度系数聚合物材料的电极。该正温度系数聚合物材料包括一聚合物基体及一均匀分散于该聚合物基体中的导电性颗粒填充物，该导电性颗粒填充物包括一导电性非碳质颗粒及一导电性碳颗粒。该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为40至100nm、DBP吸油量范围为60至120cc/100g，及一有机挥发成份含量的范围为0.2至2.0wt％。基于该正温度系数聚合物材料的总重量，该导电性碳颗粒的含量范围为1至14wt％。

Description

正温度系数过电流保护元件

技术领域

本发明于涉及一种正温度系数(positive temperature coefficient，简称PTC)过电流保护元件，特别是涉及一种包含正温度系数聚合物材料的正温度系数过电流保护元件，该正温度系数聚合物材料包括一导电性非碳质颗粒、一导电性碳颗粒及一包含至少一主聚合物单元及一强化聚烯烃的聚合物基体。

背景技术

正温度系数导电性高分子元件由于具有正温度系数效应，所以可作为过电流保护元件例如保险丝等用途。正温度系数导电性高分子元件包括一正温度系数聚合物材料及形成在该正温度系数聚合物材料的两相对应表面上的第一及第二电极。

该正温度系数聚合物材料包括一晶相区及非晶相区的聚合物基体，及一分散于该聚合物基体的非晶相区而形成一介于第一及第二电极间的连续导电路径的导电性颗粒填充物。正温度系数效应是指当该聚合物基体的温度升到其熔点时，该晶相区开始融熔而产生新的非晶相区。当非晶相区增加到一程度而与原存的非晶相区相结合时，会使得该导电性颗粒填充物的导电路径形成不连续状，而造成该正温度系数聚合物材料的电阻急速增加，并因而在第一及第二电极间形成断电。

该导电性颗粒填充物具体例如碳颗粒、金属粉末、导电性陶瓷粉末、金属化玻璃珠等。由于碳颗粒具有较低的电阻，当正温度系数聚合物材料使用碳颗粒作为导电性颗粒填充物可以在23℃下具有大于0.1Ω·cm的电阻率。因此，对于需要正温度系数聚合物材料具有电阻率小于1.0Ω·cm或甚至小于0.2Ω·cm的正温度系数过电流保护元件，碳颗粒并不适合单独作为导电性颗粒填充物。

尽管正温度系数聚合物材料的导电性可以通过使用导电性非碳质颗粒显著地增加，例如使用金属颗粒，这些具有高导电性的导电性非碳质颗粒倾向致使该正温度系数聚合物材料在使用时产生不期望的电弧现象。所引起的电弧现象会损毁该正温度系数聚合物材料的聚合物基体的分子结构，致使正温度系数导电性高分子元件的电气稳定性及使用寿命因此而降低。

美国专利公开号第8,368,504B1号公开一种正温度系数聚合物材料，该正温度系数聚合物材料包括一聚合物基体及一分散于该聚合物基体中的导电性陶瓷或金属填充物。该聚合物基体是由聚合物组成物制成，该聚合物组成物包含至少一主聚合物单元及一强化聚烯烃。尽管在PTC聚合物材料添加强化聚烯烃可以抑制电弧现象在正温度系数聚合物材料中产生，该正温度系数聚合物材料在崩坏测试(Breakdown test)及破坏电压测试(Thermal runaway test)的表现无法令人满意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以克服前述现有技术缺失的一种正温度系数过电流保护元件。

本发明的正温度系数过电流保护元件，包含一正温度系数聚合物材料，及两个电极，连接于该正温度系数聚合物材料。该正温度系数聚合物材料包括一聚合物基体及一均匀分散于该聚合物基体中的导电性颗粒填充物。该导电性颗粒填充物包括导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒，所述导电性非碳质颗粒的电导率是高于所述导电性碳颗粒的电导率。该聚合物基体是由一聚合物组成物制成，该聚合物组成物包含至少一主聚合物单元及一强化聚烯烃。该主聚合物单元包含一基础聚烯烃及可选择性地一接枝型聚烯烃。该强化聚烯烃的重量平均分子量高于该基础聚烯烃的重量平均分子量。该主聚合物单元与该强化聚烯烃系共熔融混炼后固化而形成该聚合物基体。该基础聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于10g/10min至100g/10min的熔流速率。该强化聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于0.01g/10min至1.0g/10min的熔流速率。该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为40nm至100nm、DBP吸油量范围为60cc/100g至120cc/100g，及一有机挥发成份含量的范围为0.2wt％至2.0wt％。基于该聚合物组成物的总重量，该主聚合物单元的含量范围为58至92wt％，且该强化聚烯烃的含量范围为8至42wt％。基于该正温度系数聚合物材料的总重量，该聚合物基体的含量范围为10至14wt％，且该导电性颗粒填充物的含量范围为86至90wt％。基于该正温度系数聚合物材料的总重量，该导电性碳颗粒的含量范围为1至14wt％。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该强化聚烯烃的重量平均分子量范围为600,000g/mol至1,500,000g/mol。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该基础聚烯烃的重量平均分子量范围为50,000g/mol至300,000g/mol。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为58nm至83nm、DBP吸油量范围为75cc/100g至113cc/100g，及该有机挥发成份含量的范围为0.8wt％至1.0wt％。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该导电性非碳质颗粒是由一材料所制成，该材料是选自碳化钛、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、碳化钨、氮化钛、氮化锆、氮化钒、氮化铌、氮化钽、氮化铬、二硅化钛、二硅化锆、二硅化铌、二硅化钨、金、银、铜、铝、镍、表面镀镍玻璃球、表面镀镍石墨、钛钽固熔体、钨钛钽铬固熔体、钨钽固熔体、钨钛钽铌固熔体、钨钛钽固熔体、钨钛固熔体、钽铌固熔体及前述的组合。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该导电性碳颗粒是碳黑。

本发明的正温度系数过电流保护元件，该基础聚烯烃及该强化聚烯烃为聚乙烯。

本发明的有益效果在于：通过该正温度系数聚合物材料含有数个导电性非碳质颗粒、数个导电性碳颗粒，及强化聚烯烃，可以减轻如现有技术中所述的电弧产生问题。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一示意图，说明本发明正温度系数过电流保护元件。

具体实施方式

参阅图1，本发明的一种正温度系数过电流保护元件的一实施例包含：一正温度系数聚合物材料2，及两个电极3，该电极3连接在该正温度系数聚合物材料2上。

该正温度系数聚合物材料2包括一聚合物基体21及一均匀分散于该聚合物基体21中的导电性颗粒填充物22。该导电性颗粒填充物22包括多个导电性非碳质颗粒及多个导电性碳颗粒。所述导电性非碳质颗粒的电导率是高于所述导电性碳颗粒的电导率。该聚合物基体21是由一聚合物组成物制成，该聚合物组成物包含至少一主聚合物单元及一强化聚烯烃。该主聚合物单元包含一基础聚烯烃及可选择性地一接枝型聚烯烃，该强化聚烯烃的重量平均分子量高于该基础聚烯烃的重量平均分子量，该主聚合物单元与该强化聚烯烃是共熔融混炼后固化而形成该聚合物基体21。

该基础聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于10g/10min至100g/10min的熔流速率(melt flow rate)。该强化聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于0.01g/10min至1.0g/10min的熔流速率。

该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为40nm至100nm、DBP吸油量范围为60cc/100g至120cc/100g，及一有机挥发成份含量的范围为0.2wt％至2.0wt％。

基于该聚合物组成物的总重量，该主聚合物单元的含量范围为58wt％至92wt％，且该强化聚烯烃的含量范围为8wt％至42wt％。

基于该正温度系数聚合物材料2的总重量，该聚合物基体21的含量范围为10wt％至14wt％，且该导电性颗粒填充物22的含量范围为86wt％至90wt％。基于该正温度系数聚合物材料2的总重量，该导电性碳颗粒的含量范围为1wt％至14wt％。

较佳地，该强化聚烯烃的重量平均分子量范围为600,000g/mol至1,500,000g/mol。

较佳地，该基础聚烯烃的重量平均分子量范围为50,000g/mol至300,000g/mol。

较佳地，该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为58nm至83nm、DBP吸油量范围为75cc/100g至113cc/100g，及该有机挥发成份含量的范围为0.8wt％至1.0wt％。

较佳地，该导电性非碳质颗粒是由一材料所制成，该材料是选自碳化钛、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、碳化钨、氮化钛、氮化锆、氮化钒、氮化铌、氮化钽、氮化铬、二硅化钛、二硅化锆、二硅化铌、二硅化钨、金、银、铜、铝、镍、表面镀镍玻璃球、表面镀镍石墨、钛钽固熔体、钨钛钽铬固熔体、钨钽固熔体、钨钛钽铌固熔体、钨钛钽固熔体、钨钛固熔体、钽铌固熔体及前述的组合。

较佳地，该导电性碳颗粒是碳黑。

较佳地，该基础聚烯烃及该强化聚烯烃为具有不同的重量平均分子量的聚乙烯。更佳地，该基础聚烯烃及该强化聚烯烃为高密度聚乙烯(high density polyethylene，简称HDPE)，且该接枝型聚烯烃为不饱和羧酸接枝型高密度聚乙烯。该接枝型聚烯烃的主要功能在于增加该正温度系数聚合物材料2与电极3的接着性。

以下将以实施例与比较例来说明本发明各目的的实施方式与功效。须注意的是，该实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。

实施例

＜实施例1(E1)＞

将1.5g作为该强化聚烯烃的高密度聚乙烯(商品型号：GHR8110，购自Ticona公司，重量平均分子量600,000g/mol，根据ASTM D-1238在230℃，12.6kg下的熔流速率为0.96g/10min)、8.25g作为该基础聚烯烃的高密度聚乙烯(商品型号：HDPE9002，购自Formosaplastic Corp.，重量平均分子量为150,000g/mol，根据ASTM D-1238在230℃，12.6kg下的熔流速率为45g/10min)、8.25g作为该接枝型聚烯烃的不饱和羧酸接枝型高密度聚乙烯(商品型号：MB100D，购自于Dupont，重量平均分子量80000g/mol，根据ASTM D-1238在230℃，12.6kg下的熔流速率为75g/10min)、130.5g作为该导电性非碳质颗粒的碳化钛粉末(片状，密度为4.92g/cm³，残余氧含量：0.4％，初始氧化温度：450℃，电导率：164×10⁴m^-1Ω^-1)，及1.5g作为导电性碳颗粒的碳黑(商品型号：430UB，购自于Columbian化学公司，平均粒径：82nm，DBP吸油量为75cc/100g，有机挥发成份含量：1.0wt％，电导率：2.86×10⁴m^-1Ω^-1)加入一Brabender混炼机内混炼。混炼温度为200℃、搅拌速度为50rpm、加压重量为5kg，及混炼时间为10分钟。将混炼后所得的混合物进行热压以形成厚度为0.28mm正温度系数聚合物材料2的薄片。于正温度系数聚合物材料2的薄片两侧各贴一片铜箔，再依热压温度为200℃、热压时间为4分钟、热压压力为80kg/cm²的热压条件热压，形成一三明治结构的正温度系数层压板。将此正温度系数层压板冲切成4.5mm×3.2mm的测试样品，测量实施例1所制得样品的电性能(见表1)。

于表1中，PE/m-PE代表该主聚合物单元的基础聚烯烃(PE)与该接枝型聚烯烃(m-PE)，V-R代表体积电阻(Ω-cm)。实施例1所制得的正温度系数聚合物材料2具有一组成物包含1wt％强化聚烯烃、11wt％主聚合物单元(该基础聚烯烃与该接枝型聚烯烃的重量比为1:1)，87wt％导电性非碳质颗粒及1wt％导电性碳颗粒。此外，所形成的该聚合物基体21包含91.7wt％主聚合物单元与8.3wt％强化聚烯烃。

＜实施例2-9(E2-E9)＞

实施例2-9的测试样品的制备程序与条件与实施例1相似，不同处在于该强化聚烯烃、该基础聚烯烃、该导电性非碳质颗粒及该导电性碳颗粒中至少两种的用量不同(如表1所示)。测量实施例2-9所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜实施例10-12(E10-E12)＞

实施例10-12是依序对应实施例4-6。实施例10-12的测试样品的制备程序与条件是依序与实施例4-6相似，不同处在于该强化聚烯烃的种类。

用于实施例10-12的该强化聚烯烃的商品型号为GUR4012，购自Ticona公司，重量平均分子量为1,500,000g/mol，根据ASTM D-1238在230℃，12.6kg下的熔流速率为0.03g/10min。测量实施例10-12所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜实施例13-15(E13-E15)＞

实施例13-15是依序对应实施例10-12。实施例13-15的测试样品的制备程序与条件是依序与实施例10-12相似，不同处在于该导电性碳颗粒。该导电性碳颗粒为购自于Columbian化学公司的碳黑，商品型号为Raven 22，平均粒径为83nm，DBP吸油量为114cc/100g，有机挥发成份含量0.8wt％，且电导率为2.86×10⁴m^-1Ω^-1。测量实施例13-15所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜实施例16-18(E16-E18)＞

实施例16-18是依序对应实施例10-12。实施例16-18的测试样品的制备程序与条件是依序与实施例10-12相似，不同处在于该导电性碳颗粒。该导电性碳颗粒为购自于Columbian化学公司的碳黑，商品型号为Raven 510UB，平均粒径为58nm，DBP吸油量为90cc/100g，有机挥发成份含量0.9wt％，且电导率为2.86×10⁴m^-1Ω^-1。

测量实施例16-18所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例1(CE1)＞

比较例1的测试样品的制备程序与条件与实施例1相似，不同处在于比较例1形成正温度系数聚合物材料2的该聚合物组成物(如表1所示)不含有该强化聚烯烃及该导电性非碳质颗粒。测量比较例1所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例2(CE2)＞

比较例2的测试样品的制备程序与条件与实施例1相似，不同处在于比较例2的正温度系数聚合物材料2(如表1所示)不含有该强化聚烯烃及该导电性碳颗粒。测量比较例2所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例3及4(CE3及CE4)＞

比较例3及4是依序对应实施例4及6。比较例3及4的测试样品的制备程序与条件是依序与实施例4及6相似，不同处在于比较例3及4的正温度系数聚合物材料2(如表1所示)不含有该强化聚烯烃。测量比较例3及4所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例5-7(CE5-CE7)＞

比较例5-7是依序对应实施例1、4及8。比较例5-7的测试样品的制备程序与条件是依序与实施例1、4及8相似，不同处在于比较例5-7的导电性颗粒填充物22不含有导电性碳颗粒。测量比较例5-7所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例8-10(CE8-CE10)＞

比较例8-10是依序对应比较例5-7。比较例8-10的测试样品的制备程序与条件是依序与比较例5-7相似，不同处在于强化聚烯烃的种类。测量比较例8-10所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例11-13(CE11-CE13)＞

比较例11-13是依序对应比较例8-10。比较例11-13的测试样品的制备程序与条件是依序与比较例8-10相似，不同处在于导电性非碳质颗粒。比较例11-13所用的导电性非碳质颗粒为TiSi₂颗粒。测量比较例11-13所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例14-16(CE14-CE16)＞

比较例14-16是依序对应比较例11-13。比较例14-16的测试样品的制备程序与条件是依序与比较例11-13相似，不同处在于主聚合物单元及导电性非碳质颗粒(如表1所示)的用量。测量比较例14-16所制得测试样品的电性能(见表1)。

＜比较例17及18(CE17及CE18)＞

比较例17及18是依序对应比较例11及14。比较例17及18的测试样品的制备程序与条件是依序与比较例11及14相似，不同处在于比较例17及18的聚合物基体21不含有强化聚烯烃(如表1所示)。测量比较例17及18所制得测试样品的电性能(见表1)。

性能测试崩坏测试(Breakdown test)

分别对实施例1-18与比较例1-18进行崩坏测试，每一实施例或比较例均测试10个样品，并计算通过率(n/10×100％，n表示测试样品通过测试不烧毁的数量)。崩坏测试是以交流电24V及电流100A通电60秒进行测试。崩坏测试的结果如表1所示。

破坏电压测试(Thermal runaway test)

分别对实施例1-18与比较例1-18进行破坏电压测试，每一实施例或比较例均测试5个样品。对每一个测试样品施加电压，在固定电流为100A下由5Vdc逐步上升至60Vdc，直到该测试样品烧毁。该施加电压是每间隔2分钟上升5Vdc(即，每一次新施加的电压持续了两分钟)。记录实施例1-18与比较例1-18的每一测试样品的最大耐受电压。破坏电压测试的结果如表1所示。

注：“-”表示未添加。

以CE3及CE4为一组(以导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒的组合作为导电性颗粒填充物22，但聚合物基体21中不含有强化聚烯烃)，以CE1及CE2为一组(聚合物基体21中不含有强化聚烯烃，也不含有导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒)，将两组的性质进行比较，显示以导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒的组合作为导电性颗粒填充物22，崩坏测试的通过率及破坏电压测试的最大耐受电压仅能少量或温和的增长。特别是，崩坏测试的通过率由0％(CE2)上升至CE3的10％(通过在该导电性颗粒填充物22中含有1wt％的碳黑)及CE4的30％(通过在该导电性颗粒填充物22中含有14wt％的碳黑)，且该破坏电压测试的最大耐受电压由15V(CE2)上升至CE4的25V，但在CE3没有增加。

此外，以CE5至CE16为一组(含有强化聚烯烃，但不含有导电性碳颗粒)，以CE17及CE18为一组(不含有强化聚烯烃，也不含有导电性碳颗粒)，将两组的性质进行比较，显示正温度系数聚合物材料2的聚合物基体21包含强化聚烯烃(1-3wt％)，崩坏测试的通过率及破坏电压测试的最大耐受电压仅能少量或温和的增长。特别是，比较的结果显示，崩坏测试的通过率由20％(CE17或CE18)上升至CE5至CE16的50至70wt％，且该破坏电压测试的最大耐受电压由15V上升至CE6、CE7及CE9至16的25-30V，但在CE3及CE8没有增加。

本发明正温度系数聚合物材料2的组成，与CE3及CE4组成的不同处在于本发明含有强化聚烯烃，与CE5-CE16组成的不同处在于本发明含有导电性碳颗粒，因强化聚烯烃(相对于CE5至CE16这一组)、导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒(对应CE3及CE4这一组)的组合展现了协同效应(synergistic effect)。该协同效应说明如下。如表1所示，CE8的通过率是60％，和CE2比较，CE3的通过率上升了10％的解释，可以归因于该导电性颗粒填充物22含有1wt％的导电性碳颗粒。因此，可以假设，将CE8的聚合物组成物进行改良，将导电性颗粒填充物22以1wt％的碳黑(CE3)取代原先CE8中的1wt％的TiC颗粒，则通过率会成比例地增加至其相加的总合70％(＝10％+60％)。以类似的方式，可以合理的推测经改良的组成物的最大耐受电压会维持在15V(＝0V+15V)的水平。相对于该经改质的组成物，E1(其组成与经改良的组成物相同)的通过率及最大耐受电压依序为100％及50V，明显地大于70％及15V。该协同效应可以通过另一个实施例更进一步解释。如表1所示，CE7的通过率及最大耐受电压依序为70％及25V(CE7在比较例中具有优秀的表现)，且CE4相对于CE2，通过率上升30％且最大耐受电压上升10V的解释可以归因于使导电性颗粒填充物22中含有14wt％导电性碳颗粒。因此，可以假设，将CE7的聚合物组成物进行改良，将导电性颗粒填充物22以14wt％的碳黑(CE4)取代原先CE7中的14wt％的TiC颗粒，则通过率及最大耐受电压会分别成比例地增加至其相加的总合100％(＝30％+70％)及35V(＝25V+10V)。相对地，尽管E6的通过率(其具有与改良的组成物相似的组成物)与该经改良的组成物的通过率相等，E6的最大耐受电压为60V，明显大于35V。值得注意的是，正温度系数聚合物材料2中所产生的电弧现象是烧毁正温度系数过电流保护元件的主要原因。因此，对照实施例与比较例的组合的最大耐受电压可知，本发明正温度系数聚合物材料2较能抑制电弧现象产生。

综上所述，本发明正温度系数过电流保护元件通过该正温度系数聚合物材料2含有数个导电性非碳质颗粒、数个导电性碳颗粒，及强化聚烯烃，可以减轻如现有技术中所述的电弧产生问题，且该正温度系数聚合物材料2在崩坏测试及破坏电压测试的表现也有所改进，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims

1.一种正温度系数过电流保护元件，其特征在于：该正温度系数过电流保护元件包含：

一正温度系数聚合物材料，及

两个电极，连接于该正温度系数聚合物材料；

该正温度系数聚合物材料包括一聚合物基体及一均匀分散于该聚合物基体中的导电性颗粒填充物，该导电性颗粒填充物包括导电性非碳质颗粒及导电性碳颗粒，所述导电性非碳质颗粒的电导率是高于所述导电性碳颗粒的电导率；

该聚合物基体是由一聚合物组成物制成，该聚合物组成物包含至少一主聚合物单元及一强化聚烯烃，该主聚合物单元包含一基础聚烯烃，还可选择性地包含一接枝型聚烯烃，该强化聚烯烃的重量平均分子量高于该基础聚烯烃的重量平均分子量，该主聚合物单元与该强化聚烯烃是共熔融混炼后固化而形成该聚合物基体；

该基础聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于10g/10min至100g/10min的熔流速率及50,000g/mol至300,000g/mol的重量平均分子量范围；该强化聚烯烃具有一根据ASTM D-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于0.01g/10min至1.0g/10min的熔流速率及600,000g/mol至1,500,000g/mol的重量平均分子量范围；

该导电性碳颗粒具有平均粒径范围为40nm至100nm、DBP吸油量范围为90cc/100g至114cc/100g及一有机挥发成份含量的范围为0.8wt％至0.9wt％；

基于该聚合物组成物的总重量，该主聚合物单元的含量范围为58wt％至92wt％，且该强化聚烯烃的含量范围为8wt％至42wt％；

基于该正温度系数聚合物材料的总重量，该聚合物基体的含量范围为10wt％至14wt％，且该导电性颗粒填充物的含量范围为86wt％至90wt％；及

基于该正温度系数聚合物材料的总重量，该导电性碳颗粒的含量范围为6wt％至14wt％。

2.根据权利要求1所述的正温度系数过电流保护元件，其特征在于：该导电性非碳质颗粒是由一材料所制成，该材料是选自碳化钛、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、碳化钨、氮化钛、氮化锆、氮化钒、氮化铌、氮化钽、氮化铬、二硅化钛、二硅化锆、二硅化铌、二硅化钨、金、银、铜、铝、镍、表面镀镍玻璃球、表面镀镍石墨、钛钽固熔体、钨钛钽铬固熔体、钨钽固熔体、钨钛钽铌固熔体、钨钛钽固熔体、钨钛固熔体、钽铌固熔体及前述的组合。

3.根据权利要求1所述的正温度系数过电流保护元件，其特征在于：该导电性碳颗粒是碳黑。

4.根据权利要求1所述的正温度系数过电流保护元件，其特征在于：该基础聚烯烃及该强化聚烯烃为聚乙烯。