[发明专利]一种高强度PTC高分子导电材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及到伴热电缆领域，具体涉及一种高强度PTC高分子导电材料及其制备方法。

背景技术

电伴热带是一种新型高科技产品，两根导电芯之间分布着起加热作用的PTC高分子材料，其外部由高分子内护层、金属屏蔽网和高分子外护套构成，PTC高分子材料在现代电子电气领域已得到广泛应用；目前国内的电伴热带生产中由于加工条件和环境条件的限制，使产品的抗拉伸强度性能不高，同时产品的结晶行为不稳定、结晶不完善，并且PTC发热材料内部残留热应力，这都会使PTC发热材料的电阻不稳定、温度升降不均匀和减短材料的使用寿命。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种高强度PTC高分子导电材料及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

高强度PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：线性低密度聚乙烯55-60、三聚氰胺甲醛树脂7-9、2-乙基-4-甲基咪唑14-18、超细硫酸钡25-27、改性氧化锌3.5-4.0、铁粉5.0-6.0、过氧化二异丙苯1.6-2.0、2-硫醇基苯骈咪唑1.3-1.5、抗氧剂168  2.8-3.2、磷酸三苯酯4.2-4.8和烷基酚聚氧乙烯醚2.0-3.0。

高强度PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：线性低密度聚乙烯58、三聚氰胺甲醛树脂8、2-乙基-4-甲基咪唑16、超细硫酸钡26、改性氧化锌3.8、铁粉5.5、过氧化二异丙苯1.8、2-硫醇基苯骈咪唑1.4、抗氧剂168  3.0、磷酸三苯酯4.5和烷基酚聚氧乙烯醚2.5。

高强度PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）改性氧化锌的制备：

a：按组成原料的重量份称取氧化锌21-23份、云母粉6.8-7.2份、黄土2.3-2.8份、膨润土18-22份、纳米级二氧化钛7.5-8.0份和碳酸钙1.5-1.7份；混合均匀，煅烧3-4小时，控制温度450-550℃，冷却待用；

b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入4.8-5.5份氮化铝、3.0-4.5份异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯和5.8-6.5份氯化石蜡；搅拌混合2-3h后得到；

（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合10-12min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。

本发明的有益效果：

本发明采用线性低密度聚乙烯和三聚氰胺甲醛树脂作为主料，价格低廉，同时添加了填料改性氧化锌、铁粉和超细硫酸钡，使PTC高分子导电材料的弹性模量提高、最大值应力和断裂点应力增大，提高了PTC高分子材料抗拉伸性能，而且材料的电阻稳定、温度均匀，并延长材料的使用寿命。

具体实施方式

实施例1：高强度PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份（kg）为：线性低密度聚乙烯58、三聚氰胺甲醛树脂8、2-乙基-4-甲基咪唑16、超细硫酸钡26、改性氧化锌3.8、铁粉5.5、过氧化二异丙苯1.8、2-硫醇基苯骈咪唑1.4、抗氧剂168  3.0、磷酸三苯酯4.5和烷基酚聚氧乙烯醚2.5。

高强度PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）改性氧化锌的制备：

a：按组成原料的重量份称取氧化锌22kg、云母粉7.0kg、黄土2.5kg、膨润土20kg、纳米级二氧化钛7.8kg和碳酸钙1.6kg；混合均匀，煅烧3-4小时，控制温度500℃，冷却待用；

b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入5.2kg氮化铝、3.8kg异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯和6.2kg氯化石蜡；搅拌混合2-3h后得到；

（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合10-12min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。

上述实施例1制得的PTC高分子导电材料性能检测如下：

1、弹性模量（N/mm2）187.95；2、最大值应力（N/mm2）13.75；3、断裂点应力（N/mm2）11.07；4、拉伸强度（N/mm2）15.8；5、断裂伸长率（%）195；6、起动电流（A/m·10℃）0.21；7、标称功率（W/m·10℃）23.5；8、最高维持温度（℃）73；9、最高承受温度（℃）118。