[发明专利]正温度系数的组合物和相关方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2006年7月10日提交的标题为“组合物和相关方法”的序列号 11/483480申请的继续部分申请。该申请要求前述申请的优先权和利益，前 述申请的公开内容通过参考并入本申请。

技术领域

本发明包括与导电组合物有关的实施方案。本发明包括与制备导电组合 物的方法有关的实施方案。

背景技术

导电组合物可用于多种应用。能因温度变化而变成电阻性的导电组合物 可用于例如，电子设备、过电流保护装置或电加热器。

在低温时，所述导电组合物的电阻可以是低的并可允许大量的电流流经 组合物。当温度升至某一点，组合物的电阻率可大幅增大。电阻率对温度的 函数/曲线可具有正的斜率，并且在该温度范围内该导电组合物可具有电阻的 正温度系数(PTCR)。当温度进一步升高时，组合物的电阻率可随温度降低， 并且该导电组合物可显示电阻的负温度系数(NTCR)。

PTCR组合物可包含：分散于烯烃类结晶聚合物基体中的导电填料(例如 炭黑)，或者分散于半结晶或无定形聚合物基体中的硬金属填料。在一些 PTCR组合物中，PTCR效应可与聚合物基体的熔融温度有关。在另一些 PTCR组合物中，聚合物和填料的热膨胀系数之间的不匹配可引起导电网络 的局部中断，从而导致PTCR效应。诸如聚合物性质和加热历程(thermal history)等因素可影响组合物的电性质。因为至少加热历程可改变，所以所述 性质可以是不可重复的。可供选择的PTCR材料可包括可通过添加掺杂剂而 使其成为半导电的多晶陶瓷材料。基于陶瓷的材料必须烧结形成电制品，以 及可能不能加工成具有所需形状、机械性质、或者所需形状和机械性质两者 的制品。

可令人期望的是，具有与目前可获得的组合物不同的电性质和加工性的 导电组合物。可期望具有，用与目前可获得的那些方法不同的方法来制备的 导电组合物。

发明内容

在一种实施方案中，提供了一种组合物。该组合物包括分散于聚合物基 体中的填料。该填料在一温度范围内是导电的，并且所述填料具有居里温度。 该组合物具有阈值温度(trip temperature)，在所述阈值温度时组合物的电阻随 温度升高而升高，而组合物的阈值温度取决于填料的居里温度。所述聚合物 基体或填料之一或二者的性质决定了填料在聚合物基体中的存在量。

在一实施方案中，提供了一种方法。该方法包括将填料分散于聚合物基 体中从而形成组合物。该填料是导电的且具有居里温度。该组合物具有阈值 温度，并且该组合物的电阻随温度的升高而升高，至少直至温度高于所述阈 值温度。该方法包括根据填料的居里温度和填料的存在量之一或二者选择填 料，以调节组合物的阈值温度。

在一实施方案中，提供了一种组合物。该组合物包含聚合物基体。分散 于聚合物基体中的是组合物的正温度系数阈值温度的调节物(tuning means)。 该调节物独立于该聚合物基体的特征或性质或者与该聚合物基体有关的特 征或性质。

附图说明

图1为填料的电阻作为温度升高的函数的图示。

图2为组合物的电阻作为温度升高的函数的图示。

图3为掺杂的钛酸钡填料的烧结过程曲线。

图4为电阻作为温度的函数的图示。

图5为电阻作为温度的函数的图示。

图6为电阻作为温度的函数的图示。

图7为电阻作为温度的函数的图示。

图8为电阻作为温度的函数的图示。

图9为电阻作为温度的函数的图示。

具体实施方式

本发明包括与导电组合物有关的实施方案。本发明包括与制备导电组合 物的方法有关的实施方案。