[发明专利]一种聚合物碳纳米管碳黑复合自控温PTC电发热材料

权利要求书

1.一种聚合物正温度系数导电发热材料，低电阻率，高PTC强度，良好的阻值稳定性，极低的漏电流，此材料可以满足大电流和高电压的要求，同时根据高分子基体的不同，可以做成不同发热温度的自控温导电发热材料，此材料适用于制备电热取暖，自控温发热器件等领域，其包含：

(a)一种或多种聚合物为基体。质量百分比：35％～75％。

(b)碳黑，纳米碳管质量百分比：15～55％，其中纳米碳管占总质量的0.5％～5％。

(c)马来酸酐接枝物聚合物：质量百分比：3％～6％。

(d)无机填充料：质量百分比：3％～15％。

(e)抗氧化剂：质量百分比：0.02％～0.1％。

2.根据权利要求1所述聚合物碳纳米管碳黑复合自控温PTC电发热材料，其特征在于聚合物基体是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，丁晴橡胶，环氧树脂或聚偏氟乙烯一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述导电发热材料，其特征在于碳黑的粒径为：10nm～200nm，最好是：60～150nm，吸油量(DBP)：30～200ml/100g，最好是：50～120ml/100g。

4.根据权利要求1所述导电发热材料，其特征在于碳纳米管：直径：10～20nm，长度：5～15um，比表面积：300～400m²/g。

5.根据权利要求1所述导电发热材料，其特征在于马来酸酐接枝聚合物：接枝率：0.3％～10％。

6.根据权利要求1所述导电发热材料，其特征在于无机填充料：氢氧化镁，三氧化二铝或者二氧化硅粉末，粒径：1～10um，最好2～5um。

7.根据权利要求1所述导电发热材料，其特征在于本复合材料抗氧化剂选用β-(3，5-二叔基-4-羟基苯基)丙酸十八碳酸醇酯。

8.一种聚合物碳纳米管碳黑复合自控温PTC电发热材料，通过双螺杆挤出机或密炼机进行加工成型。其制造步骤如下：使用双螺杆挤出机，模头温度：220℃～260℃，其他每一区的温度设置为：170～220℃，螺杆转速：20～120rpm。使用密炼机进行混炼加工：温度设定为：150～190℃，转速为：50-70rpm，时间为：10～15min。出料后，经过平板硫化机，使用表面粗化的镀镍铜箔，形成上下表面电极的板片，然后经过辐射交联。

9.根据权利要求权利8所述导电发热材料，其特征在于碳纳米管须经分散处理，其步骤如下：将碳纳米管(CNT)置于1wt％的PVP的水溶液中，搅拌，然后进行超声波分散10min(30W)，再将其离心分离(3000rpm，5min)。倒出上层清液，将沉淀用0.2μm的铁氟龙(PTFE)膜过滤、烘干、称重，将高分子基聚合物和CNT的水相溶液按照一定比例混合，保证高分子基聚合物能够完全浸没于CNT的水相溶液中。然后在90℃下真空烘干2～3小时，把水分彻底除去。

10.根据权利要求权利8所述导电发热材料，其特征在于制备的复合材料，采用高能辐射法使聚合物进行交联，辐射剂量为：30～200kgy，最好是：50～160kgy。