[发明专利]一种具有CRT特性的感温电缆料的材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及材料、化工、电子技术领域，具体涉及一种具有 负临界温度-电阻（Critical Temperature Resistance，CTR）效应的高分子基质 的电缆料及其制备方法。这种电缆料的使用温度范围为-30～150℃，可以在可 恢复型线形感温电缆、火灾预警和报警装置、温度测量、过热报警和保护等 场合中应用。

背景技术

目前，半导体火灾预警装置往往是点状分布的，只能实现一个确定的点 状区域内的感温探测，对于需要大面积、长距离实时监控的场合，如输油管 线、大楼电缆井、大型化工储罐、管道及化工装置等难以发挥作用。更加先 进的作法是使用线形感温电缆通过特定的排布规则实现二维平面内的监控， 负温度-电阻系数效应（Negative Temperature Coefficient，NTC）是这一类电 缆的主要工作原理。如中国发明专利申请（申请号200410067588.9）就公开了 一种具有负温度电阻系数效应的感温材料及其制备方法，可以应用在可恢复 性报警电缆、感温探测、设备过热保护装置和温度控制器等场合。

但NTC特性中传感装置的电阻率是随着温度升高而线性降低的，无法实 现在特定温度下的突变，因而报警的灵敏度受到一定的限制。CTR特性是解 决这一问题的关键技术。CTR特性是指在某一温度下，材料的电阻率随温度 的增加迅速减小，具有很大的负温度系数，从而使相关电路迅速从阻断状态 转变为导通状态，从而实现因温度改变导致的信号输出，实现报警和预警功 能。

常用的CTR特性的材料主要是金属氧化物或半导体类材料，如中国发明 专利申请（申请号200710017713.9）公开了一种临界负温度系数热敏电阻线状 测温元件及其制备方法，采用了含有Fe、Cr、In、Ni等金属氧化物制成的陶瓷 粉，由于陶瓷材料的刚性特征无法实现柔性电缆的制造。因而也难以利用该 类材料制备长达数百米的柔性的具有普通使用特点的线形感温电缆。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料，以 实现解决陶瓷材料的刚性特征无法实现柔性电缆的制造的问题，以及电阻率 是随着温度升高而线性降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种具有负临界温度-电阻特性的感温电缆 料，该电缆料由热塑性聚合物、填充剂、增塑剂、功能性添加剂、稳定剂、 阻燃剂、润滑剂、抗氧剂和加工助剂组成，其中，各组分的重量配比如下：

所述功能添加剂包括无机金属氧化物经烧制、粉碎得到的粉末物质，所 述粉末物质具体为氧化镁、氧化铬、氧化铁、氧化钒、氧化钴、氧化镍、氧 化锡及稀土类金属氧化物中的一种或多种

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述热塑性 聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯丁橡胶、乙烯-醋酸 乙烯共聚物、乙丙橡胶、聚偏氟乙烯、聚氨酯和氯化聚氯乙烯聚合物中的一 种或多种的混合物；所述稳定剂包括三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐 基亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二月桂酸二丁基锡、马来酸 二丁基锡、稀土稳定剂、液体钙锌复合稳定剂和粉状钡镉铅稳定剂中的一种 或几种。

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述填充剂 包括轻质碳酸钙、气相白炭黑、炭黑、二氧化钛、滑石粉、硅灰石、蒙脱土 和云母中的一种或几种；所述增塑剂包括苯二甲酸酯类、聚酯类、磷酸酯类 和环氧大豆油类中的一种或几种。

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述阻燃剂 包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼化物、氢氧化镁、碳酸铵、氯化铵、磷酸三 辛酯、三氯乙基磷酸酯、氯化石蜡、四溴双酚A和多溴联苯醚中的一种或几种。

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述润滑剂 包括硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸丁酯、石蜡、微晶石 蜡和硅油中的一种或几种。

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述抗氧剂 包括抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂246中的一种或几种。

优选的，在上述具有负临界温度-电阻特性的感温电缆料中，所述加工助 剂包括脱模剂、着色剂、紫外线稳定剂、防老剂、杀菌剂、抗静电剂、偶联 剂等中的一种或几种的复合物。