PL206222B1

PL206222B1 - Mieszanka polimerowa o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej i sposób wytwarzania mieszanki polimerowej o zadanej nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej

Info

Publication number: PL206222B1
Application number: PL354829A
Authority: PL
Inventors: Felix Greuter; Yvo Dirix; Petra Kluge-Weiss; Walter Schmidt; Reto Kessler
Original assignee: Abb Schweiz Agabb Schweiz Ag
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2010-07-30
Also published as: AU5068402A; PL354829A1; EP1274102A1; CN1394914A; EP1274102B1; RU2002117582A; JP2003049084A; US7320762B2; ATE499691T1; CN1277888C; DE50115800D1; US7618550B2; RU2282263C2; US20080023678A1; US20030010960A1; CA2390195A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka polimerowa o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej i sposób wytwarzania mieszanki polimerowej o zadanej nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej.

Mieszanka polimerowa zawiera matrycę polimerową, w której jako wypełniacz osadzone są cząstki przewodzące, jak na przykład sadza przewodząca i/lub proszek metalu i/lub cząstki półprzewodzące, jak na przykład SiC lub ZnO. Mieszanka ta ma nieliniową charakterystykę prądowo-napięciową, zależną od zawartości wypełniacza i jego rozproszenia. Określoną przez charakterystykę prądowo-napięciową oporność właściwą i inne własności elektryczne można regulować, w zależności od natężenia przyłożonego do mieszanki polimerowej pola elektrycznego, jedynie poprzez zawartość wypełniacza i stopień jego rozproszenia.

Mieszankę polimerową można korzystnie stosować jako materiał wyjściowy w opornościach ograniczających napięcie (warystorach) lub jako sterujący polem materiał w instalacjach i aparaturze energetycznej, zwłaszcza w końcówkach kablowych lub mufach złączy kablowych.

Mieszanka polimerowa opisanego na wstępie rodzaju oraz sposób opisanego na wstępie rodzaju są opisane w publikacji R. Stmmplera i innych „Smart Varistor Composites, sprawozdanie z 8-ej edycji CIMTEC Ceramic Congress, czerwiec 1994, oraz w europejskim opisie patentowym nr EP 875 087 B1 i opisie patentowym zgłoszenia patentowego nr WO 99/56290 A1. Jako wypełniacz zastosowano w tej mieszance polimerowej domieszkowane i spiekane cząstki tlenku cynku.

Typowe substancje domieszkowe stanowią metale, jakie stosuje się przy wytwarzaniu warystorów na bazie tlenków metali, obejmujące zazwyczaj Bi, Cr, Co, Mn i Sb. Domieszkowany proszek ZnO spieka się w temperaturze od 800 do 1300°C. Poprzez odpowiedni dobór temperatur i czasów spiekania uzyskuje się żądane własności elektryczne wypełniacza. Po spiekaniu każda z cząstek ma przewodność elektryczną, która zmienia się nieliniowo w zależności od przyłożonego pola elektrycznego. Każda cząstka działa w związku z tym jak mały warystor. Poprzez odpowiedni dobór warunków spiekania można w określonych granicach regulować nieliniowy charakter wypełniacza. Nieliniowe własności elektryczne mieszanki polimerowej można zatem regulować podczas jej wytwarzania nie tylko za pomocą zawartości wypełniacza i stopnia jego rozproszenia, lecz również poprzez warunki spiekania wypełniacza.

Celem wynalazku jest opracowanie mieszanki polimerowej opisanego na wstępie rodzaju, której nieliniowe własności elektryczne można w prosty sposób regulować w trakcie procesu wytwarzania, oraz zaproponowanie sposobu wytwarzania takiej mieszanki polimerowej, za pomocą którego można w prosty sposób otrzymywać mieszankę polimerową o zadanych nieliniowych własnościach elektrycznych.

Mieszanka polimerowa o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej na rezystor o oporności zależnej od napięcia lub do stosowania jako materiał do regulacji pola w instalacjach i aparaturze energetycznej z matrycy polimerowej i osadzonego w matrycy wypełniacza na bazie domieszkowanych, spiekanych tlenków metali, charakteryzuje się według wynalazku tym, że wypełniacz zawiera co najmniej dwa składniki o różniących się pomiędzy sobą, nieliniowych charakterystykach prądowo-napięciowych, i że każdy z obu składników wypełniacza składa się z domieszkowanego, spiekanego tlenku metalu o cząstkach zawierających granice ziaren i oba te składniki różnią się od siebie odmienną stechiometrią substancji domieszkowych i/lub różniącymi się od siebie, spowodowanymi różnymi warunkami spiekania, strukturami granic ziaren.

Korzystnie zawiera dodatkowo materiał przewodzący prąd elektryczny lub półprzewodzący prąd elektryczny.

Korzystnie materiał przewodzący prąd elektryczny lub półprzewodzący prąd elektryczny zawiera cząstki o dużym stosunku długości do średnicy, zwłaszcza nanorurki.

Korzystnie wypełniacz zawiera dodatkowy składnik z materiału o wysokiej stałej dielektrycznej.

Korzystnie zawiera ponadto dodatek, zawierający co najmniej jeden stabilizator, środek ogniochronny i/lub środek ułatwiający przetwarzanie.

Korzystnie udział dodatku wynosi od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej.

Korzystnie zawiera dodatkowo jako środek ogniochronny wodorotlenek glinu i/lub magnezu.

Korzystnie zawiera dodatkowo środek zwiększający przyczepność pomiędzy polimerem i wypełniaczem.

Korzystnie udział środka zwiększającego przyczepność wynosi od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej.

PL 206 222 B1

Korzystnie zawiera pojedynczy polimer lub mieszaninę polimerów.

Korzystnie pojedynczy polimer lub co najmniej jeden z polimerów mieszaniny zawiera grupy polarne i/lub jest polimerem o przewodnictwie samoistnym.

Korzystnie udział polimeru zawierającego grupy polarne i/lub polimeru o przewodnictwie samoistnym wynosi od 0,01 do 5% objętościowych matrycy polimerowej.

Sposób wytwarzania mieszanki polimerowej o zadanej nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej poprzez mieszanie polimeru i wypełniacza o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej, odznacza się według wynalazku tym, że z zestawu podstawowego, zawierającego co najmniej dwa składniki wypełniacza o różniących się od siebie nieliniowych charakterystykach prądowonapięciowych, sporządza się poprzez mieszanie wypełniacza, przy czym stosunek składników mieszaniny dobiera się na podstawie zadanej rodziny charakterystyk co najmniej trzech mieszanek polimerowych, z których dwie zawierają co najwyżej jeden z co najmniej dwóch składników wypełniacza, zaś trzecia zawiera co najmniej dwa składniki wypełniacza, zmieszane w zadanym stosunku.

W mieszance polimerowej według wynalazku wypełniacz zawiera co najmniej dwa składniki o róż nią cych się pomi ę dzy sobą , nieliniowych charakterystykach pr ą dowo-napię ciowych. Poprzez dobór odpowiednio wyznaczonych ilości tych składników wypełniacza można zatem otrzymać mieszankę polimerową o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej, różniącej się od obu tych charakterystyk. Mieszanka polimerowa według wynalazku cechuje się wobec powyższego tym, że mimo dokładnie określonych nieliniowych własności elektrycznych jej wytwarzanie nie wymaga wysokich nakładów. Z niewielkiego podstawowego zestawu składników wypełniacza, z których każdy ma określoną nieliniową charakterystykę prądowo-napięciową, można wytwarzać mieszanki polimerowe o praktycznie dowolnych charakterystykach prądowo-napięciowych.

W wyniku kombinacji obu składników wypełniacza moż na nie tylko nadać mieszance polimerowej zadane własności elektryczne, lecz także w decydującym stopniu oddziaływać na jej przewodność cieplną. Jest to szczególnie istotne przy zastosowaniu mieszanki polimerowej jako materiału do sterowania polem, na przykład w osprzęcie kablowym, ponieważ z uwagi na straty dielektryczne osprzęt kablowy ulega silnemu nagrzaniu. Ogólnie niewielka przewodność cieplna polimeru zostaje zwiększona przez odpowiednio dobrane składniki wypełniacza, które poza dobrymi elektrycznymi parametrami mieszanki polimerowej nadają jej również wystarczająco dobrą przewodność cieplną.

Przy takich zastosowaniach mieszanek polimerowych, w których istotne znaczenie, podobnie jak w ochronnikach przepięciowych lub materiale do sterowania polem, ma nieliniowość ich parametrów elektrycznych, szczególnie korzystne jest, jeżeli każdy z obu składników wypełniacza składa się z domieszkowanego, spiekanego tlenku metalu o czą stkach zawierają cych granice ziaren i oba te składniki różnią się od siebie odmienną stechiometrią substancji domieszkowej i/lub różniącymi się od siebie, spowodowanymi różnymi warunkami spiekania, strukturami granic ziaren o różnej wielkości ziaren. Tlenek metalu stanowi ogólnie tlenek cynku, można jednak korzystnie zastosować tutaj także dwutlenek cyny lub dwutlenek tytanu. Różniące się od siebie charakterystyki prądowo-napięciowe można otrzymać za pomocą różnych udziałów wagowych substancji domieszkowych, to znaczy poprzez różne receptury obu składników wypełniacza lub różne warunki spiekania tych składników. Warunki spiekania obejmują przede wszystkim temperaturę spiekania, czas trwania procesu, skład atmosfery spiekania oraz szybkość grzania i chłodzenia. Ogólnie rzecz biorąc, podwyższając temperaturę spiekania przy zadanym natężeniu pola elektrycznego, można zwiększyć przewodność proszkowego tlenku cynku, domieszkowanego kilkoma metalami.

Aby zmienić charakterystykę prądowo-napięciową, mieszanka polimerowa może zawierać dodatkowo materiał przewodzący prąd elektryczny lub półprzewodzący prąd elektryczny, jak na przykład sadzę przewodzącą lub proszek metalu. Materiał ten zapewnia przede wszystkim lepszy styk poszczególnych cząstek składników wypełniacza, wykazujących nieliniowe parametry elektryczne. Zwiększa to znacznie pobór energii mieszanki polimerowej. Ochronnik przepięciowy, zawierający mieszankę polimerową według wynalazku, charakteryzuje się wówczas wysoką wytrzymałością na impulsy. Aby osiągnąć wystarczające działanie, udział dodatkowych składników powinien wynosić od 0,01 do 15% objętościowych mieszanki polimerowej.

W odniesieniu do wymagań stawianych przed materiałem stosowanym do sterowania polem szczególnie korzystne jest, jeżeli dodatkowe składniki zawierają cząstki o dużym stosunku długości do średnicy, zwłaszcza nanorurki. Jeżeli matryca polimerowa przy wytwarzaniu mieszanki polimerowej zostanie wskutek wtrysku zorientowana w uprzywilejowanym kierunku, wówczas z uwagi na duży stosunek długości do średnicy cząstki mogą się ustawić w tym uprzywilejowanym kierunku, co pozwa4

PL 206 222 B1 la w prosty sposób otrzymać mieszankę polimerową o anizotropowych własnościach elektrycznych. Materiał taki można korzystnie stosować do sterowania polem w mufach złączy kablowych lub końcówkach kablowych.

Jeżeli jako wypełniacz stosowany jest domieszkowany tlenek metalu, na przykład domieszkowany tlenek cynku, wówczas mieszanka polimerowa ma wysoką stałą dielektryczną. Mieszanka polimerowa według wynalazku może wówczas w prosty sposób sterować polem elektrycznym. Takie sterowanie polem może dotyczyć przykładowo ujednorodnienia rozkładu pól elektrycznych, występujących w czasie normalnej pracy instalacji lub aparatury energetycznej. Zdolność polimeru według wynalazku do sterowania polem można poprawić, jeżeli wypełniacz zawiera dodatkowy składnik z materiału o wysokiej stałej dielektrycznej. Takie dodatkowe składniki stanowią przykładowo BaTiO3 lub TiO2.

Matryca polimerowa zawiera zazwyczaj pojedynczy polimer lub mieszaninę polimerów. Dielektryczne parametry mieszanki polimerowej można dodatkowo polepszyć, jeżeli pojedynczy polimer lub co najmniej jeden z polimerów mieszaniny zawiera grupy polarne i/lub jest polimerem o przewodnictwie samoistnym. Typowym polimerem o grupach polarnych jest przykładowo poliamid. Udział polimeru zawierającego grupy polarne i/lub polimeru o przewodnictwie samoistnym wynosi korzystnie od 0,01 do 5% objętościowych matrycy polimerowej.

Mieszanka polimerowa może ponadto zawierać dodatek, zawierający co najmniej jeden stabilizator, środek ogniochronny i/lub środek ułatwiający przetwarzanie. Udział tego dodatku może wynosić od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej.

Ognioochronna mieszanka polimerowa może być wykonana szczególnie korzystnie pod względem ekonomicznym, jeżeli jako środek ogniochronny zawiera ona wodorotlenek glinu i/lub magnezu. Ponieważ z uwagi na własności ogniochronne ograniczony wskaźnik tlenowy matrycy polimerowej (LOI Limited Oxygen Index) nie może w wielu przypadkach być niższy od zadanej wartości, gdyż im mniejsza jest wartość LOI, tym bardziej palna jest mieszanka polimerowa), użycie tanich wodorotlenków pozwala wyjątkowo tanim kosztem podwyższyć wartość LOI.

Dobrą wytrzymałość mechaniczną mieszanka polimerowa ma wówczas, gdy zawiera ona dodatkowo środek zwiększający przyczepność pomiędzy polimerem i wypełniaczem. Udział środka zwiększającego przyczepność powinien wynosić od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej. Środek zwiększający przyczepność, którym zazwyczaj jest silan, łączy matrycę polimerową na stałe z wypełniaczem. Eliminuje to skutecznie powstawanie pęknięć w mieszance polimerowej, spowodowanych brakiem przyczepności matrycy polimerowej względem wypełniacza, a co za tym idzie, zapobiega zapoczątkowywaniu pękania materiału. Środek zwiększający przyczepność poprawia jednocześnie dość znacząco własności elektryczne mieszanki polimerowej według wynalazku. To ostatnie działanie występuje głównie dlatego, że w wyniku lepszej przyczepności unika się powstawania małych pustek w mieszance polimerowej, redukując w istotnym stopniu ryzyko wystąpienia niepożądanych częściowych rozładowań pod działaniem silnego pola elektrycznego. Działanie to jest szczególnie korzystne w mieszance polimerowej na bazie polimeru elastomerowego, jakie stosuje się na przykład do sterowania polem w końcówkach kablowych lub mufach złączy kablowych, ponieważ wówczas mieszanka może podlegać silnemu odkształceniu bez obawy wystąpienia niepożądanych pustek lub pęknięć.

W sposobie wytwarzania mieszanki polimerowej według wynalazku z zestawu podstawowego, zawierającego co najmniej dwa składniki wypełniacza o różniących się od siebie nieliniowych charakterystykach prądowo-napięciowych, sporządza się poprzez mieszanie wypełniacza. Stosunek składników w mieszaninie dobiera się przy tym tak, że mieszanka polimerowa ma zadaną charakterystykę. Mieszankę polimerową można zatem wytwarzać w prosty i tani sposób, bez konieczności przeprowadzania licznych badań wstępnych. Z uwagi na prostotę wytwarzania szczególnie korzystne jest, jeżeli stosunek składników mieszaniny dobiera się z zadanej rodziny charakterystyk mieszanek polimerowych, z których dwie zawierają co najwyżej jeden z co najmniej dwóch składników wypełniacza, zaś co najmniej jedna następna zawiera co najmniej dwa składniki wypełniacza, zmieszane w zadanym stosunku.

Mieszanka polimerowa oraz sposób wytwarzania mieszanki polimerowej według wynalazku zostały bliżej objaśnione w oparciu o przykładowe charakterystyki prądowo-napięciowe uwidocznione na rysunku, którego fig. 1 przedstawia stałoprądowe charakterystyki prądowo-napięciowe mieszanki polimerowej znanej ze stanu techniki, a fig. 2 przedstawia stałoprądowe charakterystyki prądowo-napięciowe mieszanki polimerowej według wynalazku (rodziny charakterystyk).

Za pomocą znanych sposobów, na przykład opisanych we wspomnianym na wstępie stanie techniki, wykonano proszki warystorowe R1, R2, S1 i S2. Proszki zawierały jako główny składnik (ponad 90% molowych) spiekanego tlenku cynku, domieszkowanego dodatkami, przeważnie Sb, Bi, Co,

PL 206 222 B1

Mn i Cr (łącznie mniej niż 10% molowych). Proszek warystorowy R1 miał mniejszy udział bizmutu niż proszek warystorowy R2. Proszki R1 i R2 wykonano w jednakowych warunkach spiekania, mianowicie w temperaturze około 1100°C w rurze ceramicznej pieca obrotowego. Proszki S1 i S2 miały taki sam skład, jednak wykonano je w innych warunkach spiekania. Proszek S1 wykonano w ciągłym procesie spiekania w piecu obrotowym przy maksymalnej temperaturze spiekania około 1070°C, zaś proszek S2 w piecu wsadowym przy maksymalnej temperaturze spiekania około 1200°C i czasie przebywania wsadów w piecu około 18 godzin. W drodze przesiewania, poprzedzonego ewentualnie mieleniem, wielkości cząstek proszków zostają ograniczone do wartości, leżących zazwyczaj pomiędzy 32 i 125 μm.

Z proszków warystorowych sporządzono mieszaniny, których składy są uwidocznione w poniższej tabeli:

Wypełniacz	Składniki wypełniacza w % wagowych
	R1	R2	S1	S2
R1	100	-	-	-
R82	80	20	-	-
R55	50	50	-	-
R28	20	80	-	-
R2	-	100	-	-
S1	-	-	100	-
S73	-	-	70	30
S37	-	-	30	70
S2	-	-	-	100

Wykonaną z elektroizolacyjnej rury formę z tworzywa sztucznego o średnicy od 1 do 2 cm napełniono wypełniaczem do wysokości od 2 do 5 mm. Aby mieć punkt odniesienia, stosowano stale te same ilości wypełniacza, na przykład 50% objętościowych wytwarzanej mieszanki. Wypełniacz nasyca się w próżni olejem, na przykład olejem silikonowym lub estrowym, otrzymując w ten sposób próbkę porównywalną z mieszanką polimerową. Próbkę tę łączy się od góry i od dołu z elektrodami w pionowo zamocowanej rurze i zamyka się ją nieprzepuszczalnie dla cieczy.

Jako materiał matrycy zastosowano olej, ponieważ pozwoliło to w wyjątkowo prosty sposób wykonać próbki. Zamiast oleju można również zastosować duroplast, elastomer, termoplast, kopolimer, termoplastyczny elastomer względnie żel lub mieszaninę co najmniej dwóch z powyższych substancji.

Do obu elektrod przyłożono regulowane źródło stałego napięcia. Zmieniając wielkość stałego napięcia, regulowano pole elektryczne E [V/mm], działające w przyporządkowanej próbce, i mierzono prąd płynący w próbce. Za pomocą obliczonej na tej podstawie gęstości prądu J [A/cm²] wyznaczono stałoprądowe charakterystyki prądowo-napięciowe, widoczne na fig. 1 i 2.

Na fig. 1 widać, że z wypełniaczy R82, R55 i R28, otrzymanych w wyniku mieszania mających różną stechiometrię składników R1 i R2, powstały próbki, których stałoprądowe charakterystyki prądowo-napięciowe należą do rodziny, ograniczonej przez obie charakterystyki próbek wypełnionych R1 i R2. W wyniku zmiany stosunku obu składników w mieszaninie otrzymano w ten prosty sposób próbki o charakterystykach, leżących pomiędzy obiema charakterystykami granicznymi.

Odpowiednio na fig. 3 widać, że z wypełniaczy S73 i S37, otrzymanych w wyniku mieszania dwóch, wykonanych w różnych warunkach spiekania, składników S1 i S2 uzyskano próbki, których stałoprądowe charakterystyki prądowo-napięciowe należą do rodziny, ograniczonej przez obie charakterystyki próbek wypełnionych S1 i S2. W wyniku zmiany stosunku obu składników w mieszaninie otrzymano w ten prosty sposób próbki o charakterystykach, leżących pomiędzy obiema charakterystykami granicznymi.

Jeżeli teraz należy sporządzić mieszankę polimerową o zadanej charakterystyce, wówczas na podstawie charakterystyki wyznaczonej w odpowiedni sposób dla mieszanki polimerowej określa się stosunek składników w mieszaninie. Mieszając składniki wypełniacza w tym stosunku, sporządza się wypełniacz, po czym miesza się wypełniacz z polimerem, na przykład silikonem, otrzymując mieszankę polimerową.

PL 206 222 B1

To samo dotyczy mieszanki polimerowej z wypełniaczami, otrzymywanymi w wyniku mieszania składników R1 lub R2 i S1 lub S2 wypełniacza względnie w wyniku mieszania trzech lub czterech tych składników.

Składniki wypełniacza nie muszą być koniecznie z proszku ZnO. Mogą one również zawierać inną proszkową substancję o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej, jak na przykład domieszkowany węglik krzemu, dwutlenek cyny lub dwutlenek tytanu.

Poprzez odpowiednie dodawanie materiału przewodzącego lub półprzewodzącego, na przykład Si, można zwiększyć przewodność elektryczną mieszanki polimerowej w zakresie małych natężeń pola elektrycznego o kilka rzędów wielkości, uzyskując w ten sposób polimer o płaskiej stałoprądowe] charakterystyce prądowo-napięciowej.

Claims

1. Mieszanka polimerowa o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej na rezystor o oporności zależ nej od napięcia lub do stosowania jako materiał do regulacji pola w instalacjach i aparaturze energetycznej z matrycy polimerowej i osadzonego w matrycy wypełniacza na bazie domieszkowanych, spiekanych tlenków metali, znamienna tym, że wypełniacz zawiera co najmniej dwa składniki o różniących się pomiędzy sobą, nieliniowych charakterystykach prądowo-napięciowych, i że każdy z obu składników wypełniacza składa się z domieszkowanego, spiekanego tlenku metalu o cząstkach zawierających granice ziaren i oba te składniki różnią się od siebie odmienną stechiometrią substancji domieszkowych i/lub różniącymi się od siebie, spowodowanymi różnymi warunkami spiekania, strukturami granic ziaren.

2. Mieszanka polimerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera dodatkowo materiał przewodzący prąd elektryczny lub półprzewodzący prąd elektryczny.

3. Mieszanka polimerowa według zastrz. 2, znamienna tym, że materiał przewodzący prąd elektryczny lub półprzewodzący prąd elektryczny zawiera cząstki o dużym stosunku długości do średnicy, zwłaszcza nanorurki.

4. Mieszanka polimerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wypełniacz zawiera dodatkowy składnik z materiału o wysokiej stałej dielektrycznej.

5. Mieszanka polimerowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera ponadto dodatek, zawierający co najmniej jeden stabilizator, środek ogniochronny i/lub środek ułatwiający przetwarzanie.

6. Mieszanka polimerowa według zastrz. 5, znamienna tym, że udział dodatku wynosi od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej.

7. Mieszanka polimerowa wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ż e zawiera dodatkowo jako środek ogniochronny wodorotlenek glinu i/lub magnezu.

8. Mieszanka polimerowa wedł ug zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, ż e zawiera dodatkowo środek zwiększający przyczepność pomiędzy polimerem i wypełniaczem.

9. Mieszanka polimerowa według zastrz. 8, znamienna tym, że udział środka zwiększającego przyczepność wynosi od 0,01 do 5% objętościowych mieszanki polimerowej.

10. Mieszanka polimerowa według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że zawiera pojedynczy polimer lub mieszaninę polimerów.

11. Mieszanka polimerowa według zastrz. 10, znamienna tym, że pojedynczy polimer lub co najmniej jeden z polimerów mieszaniny zawiera grupy polarne i/lub jest polimerem o przewodnictwie samoistnym.

12. Mieszanka polimerowa według zastrz. 11, znamienna tym, że udział polimeru zawierającego grupy polarne i/lub polimeru o przewodnictwie samoistnym wynosi od 0,01 do 5% objętościowych matrycy polimerowej.

13. Sposób wytwarzania mieszanki polimerowej o zadanej nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej poprzez mieszanie polimeru i wypełniacza o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej, znamienny tym, że z zestawu podstawowego, zawierającego co najmniej dwa składniki wypełniacza o różniących się od siebie nieliniowych charakterystykach prądowo-napięciowych, sporządza się poprzez mieszanie wypełniacz, przy czym stosunek składników mieszaniny dobiera się na podstawie zadanej rodziny charakterystyk co najmniej trzech mieszanek polimerowych, z których dwie zawierają co najwyżej jeden z co najmniej dwóch składników wypełniacza, zaś trzecia zawiera co najmniej dwa składniki wypełniacza, zmieszane w zadanym stosunku.