[发明专利]正温度系数材料及含该材料的热敏电阻

说明书

技术领域

本发明是关于一种材料及含该材料的电阻和它们的制备方法，具体的说，是关于一种正温度系数材料及含该材料的热敏电阻。

背景技术

1950年荷兰飞利浦公司的Haayman等人，发现了材料的PTC效应。从此，开始了对这种现象的机理探索、材料制备、应用等方面的研究和开发，到现在为止，已发展了约六十年。随着国民经济的发展，正温度系数(PTC)热敏电阻元件广泛应用于家电、通讯、电子设备、电气部件、温度传感与控制、加热等领域。

目前PTC热敏电阻有消磁用PTC热敏电阻器、马达启动用PTC热敏电阻器、过流保护用PTC热敏电阻器、加热用PTC热敏电阻、片式PTC热敏电阻。

目前用于过流保护的正温度系数热敏电阻由于其使用环境的特点决定了其内阻越低越有利于减少整个电路在负载上的能量消耗。现有技术中所采用的炭黑、石墨、碳纤维、镍粉、导电陶瓷粉末等导电填料虽然已经使热敏电阻的内阻值大大降低，但是仍有很大的改进空间来提高此项性能。众所周知，炭黑、石墨等物质的导电性远不如银、铜、金、铝、铁等金属材料，但是银、金等贵重金属的添加势必会增加整个元件的造价，而且银、铜和铁的耐氧化性能不是很好，而铝粉由于表面包覆了稳定性较好的氧化铝膜也使其导电性降低，现有技术中，公开了一种制备正温度系数热敏电阻的方法，在该方法中通过在正温度系数中添加金属粉末如镍粉、铜粉等金属粉末，以此来提高正温度系数材料的导电性能，但是通过这种方法制备的正温度系数热敏电阻虽然获得了电导性好以及电阻内阻小的特性，但同时，PTC强度显著下降。

发明内容

本发明为解决现有技术中所提供的正温度系数热敏电阻内阻值大，稳定性差、强度较小的技术问题，提供一种同时具有较低的内阻值，较高的稳定性和PTC强度的正温度系数热敏电阻。

为此，本发明一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂，所述树脂为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3∶2，4-二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝其中的一种的混合物。

本发明提供一种正温度系数热敏电阻，该热敏电阻包括第一导电体和依次附着在第一导电体上的正温度系数材料和第二导电体，其中所述正温度系数材料为本发明所提供的正温度系数材料。

本发明所提供的正温度系数热敏电阻同时具有内阻低、PTC强度高、稳定性好的特点。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂，所述树脂为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3∶2，4-二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝其中的一种的混合物。

其中，以所述混合物的总重量为基准，所述树脂的含量为8～60％重量％，所述导电填料的含量为50～90％重量％，所述非导电填料的含量为0.1～5％重量％，所述助剂的含量为1.1-7重量％。

现有技术中，导电填料选自本领域技术人员公知的各种导电填料，如金属粉末、炭黑、石墨和碳纤维中的一种或几种，所述金属粉末选自镍、铝、钨和银中的一种或几种；如果采用现有技术中的导电填料，会出现导电性能不够好的缺陷。添加炭黑、石墨、碳纤维之类的导电填料，如果想要提高导电性能，就要增大上述导电填料的添加量，而这会使整个元件的PTC强度降低。

而本发明中，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，发明人发现，通过在正温度系数材料中添加镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，可以降低正温度系数热敏电阻(还是正温度系数材料)的电阻率，现有技术中低阻型的热敏电阻导电填料选用金属粉末镍，主要是因为其良好的抗氧化性和导电性，但是单纯添加镍粉，要想提高正温度系数热敏电阻的导电率，需要添加大量的镍粉，这样以来势必降低正温度系数热敏电阻的强度，以导电填料的总重量为基准，镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的重量比为20-100∶1，而本发明中导电填料优选镍包铜粉与镍包银粉。通过导电填料的复配，可以有效提高导电填料的导电性能。