[发明专利]抗氧化PTC 高分子发热材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高分子基PTC 发热材料及其制备方法。

背景技术

PTC 高分子发热材料作为过热、过流保护和自控温加热材料广泛应用于通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等众多领域中。目前的有机PTC 材料主要以石墨和炭黑为导电填料，主要存在室温电阻分布较宽，PTC 强度小、稳定性较低等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗氧化PTC 高分子发热材料，具备低的室温电阻率、长期通流稳定的性能、高的PTC 强度和高的PTC 稳定性、抗氧化性好。

本发明技术方案如下：

抗氧化PTC 高分子发热材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚甲基丙烯酸甲酯8-10、低密度聚乙烯80-85、碳化钛5-8、导电碳黑12-16、氮化铝8-10、麦饭石粉20-25、乙烯基三甲氧基硅烷4-6、二硼化钛4-6、碳酸钙12-14、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4-6、3-氨丙基三甲氧基硅烷4-6、抗氧剂1010 1-2、硬酯酸钙3-4、乙酰柠檬酸三乙酯5-7、咪唑啉1-2。

所述的抗氧化PTC 高分子发热材料，其特征在于：包括以下步骤：将碳化钛加水搅拌制成悬浮液，再加入乙烯基三甲氧基硅烷，高速分散10-15分钟后，再加入导电碳黑、麦饭石粉、碳酸钙粉，加热至50-60℃，加入乙酰柠檬酸三乙酯、咪唑啉搅拌均匀，进行研磨到浆料，喷雾干燥，得到粉末；将低密度聚乙烯、二硼化钛、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在90-110℃下混炼20-30分钟，得到混合料；将聚甲基丙烯酸甲酯加热至90-155℃，加入所得粉末与混合料及其它剩下余物料，混合10-15分钟，挤出造粒得到。

 

将本发明PTC 高分子发热材料压制成片材，再在片材表面压制导线，即得到PTC发热片。

本发明采用导电碳黑加入麦饭石粉、碳酸钙粉、乙烯基三甲氧基硅烷进行研磨，增加其之间的分子网格结构，具有加强耐热、耐流、耐压和提高电阻变化稳定性的作用；本发明低密度聚乙烯、二硼化钛、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯实行一次混料，增加了各原料组成分散性，经过二次混料后，增加了各原料成分之间的兼容性，导电网络结构的更加稳固，大大提高了本发明的PTC 强度和高的PTC 稳定性，电阻稳定、温度均匀、PTC特性稳定、增加材料的使用寿命。

具体实施方式

抗氧化PTC 高分子发热材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：聚甲基丙烯酸甲酯8、低密度聚乙烯85、碳化钛8、导电碳黑16、氮化铝8、麦饭石粉25、乙烯基三甲氧基硅烷6、二硼化钛6、碳酸钙14、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯6、3-氨丙基三甲氧基硅烷6、抗氧剂1010 2、硬酯酸钙4、乙酰柠檬酸三乙酯7、咪唑啉1。

所述的抗氧化PTC 高分子发热材料，包括以下步骤：将碳化钛加水搅拌制成悬浮液，再加入乙烯基三甲氧基硅烷，高速分散10-15分钟后，再加入导电碳黑、麦饭石粉、碳酸钙粉，加热至50-60℃，加入乙酰柠檬酸三乙酯、咪唑啉搅拌均匀，进行研磨到浆料，喷雾干燥，得到粉末；将低密度聚乙烯、二硼化钛、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在90-110℃下混炼20-30分钟，得到混合料；将聚甲基丙烯酸甲酯加热至90-155℃，加入所得粉末与混合料及其它剩下余物料，混合10-15分钟，挤出造粒得到。

将本发明PTC 高分子发热材料压制成片材，制备长100mm、宽6.5mm、厚2mm 的条形样品，再在片材表面压制导线，即得到PTC发热片。

检测性能：

室温(25℃ ) 零功率电阻为19mΩ，PTC 强度达到8.6 以上，将其在-20℃和140℃之间热循环200 次后其室温电阻仍在30mΩ以下，并且在热循环中电阻的变化情况稳定，具有长期通流大于100A 的通流能力。在200下连续发热36小时，无烧焦现象。PTC高分子发热材料寿命：15分钟通电一次，15分钟断电一次，30分钟一个循环，通断5000次，功率变化率94%，温度变化率98%。