[发明专利]一种具有PTC特性的复合电缆材料及其制作方法

权利要求书

1.一种具有PTC特性的复合电缆材料的制作方法，其特征如下：通过将表面改性的碳纳米管与基础树脂通过熔融共混制成碳纳米管母料，并将流变剂、抗老化剂、聚烯烃基料三者混合形成聚合物，之后将碳纳米管母料、聚合物通过双螺杆挤出机充分混合并挤出造粒，从而形成一种具有PTC特性的复合电缆材料。

2.如权利要求1所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料的制作方法，

其特征在于：其具体制作步骤如下:

(1)碳纳米管的表面改性处理：

a硝酸氧化处理:将原生态碳纳米管干燥后与硝酸混合，并在搅拌器作用下加热回流处理，取出处理物后放入烘箱中烘干；

b球磨处理：将偶联剂、乙醇配置形成偶联剂-乙醇溶液；之后将步骤a处理得到的碳纳米管与所述偶联剂-乙醇溶液混合均匀得到浆液，将所得的浆液放入行星式球磨机中球磨。最后将得到的碳纳米管用真空烘箱在抽真空条件下充分烘干。

(2)将表面改性的碳纳米管与基础树脂通过熔融共混步骤制成碳纳米管母料：

熔融共混：将上述步骤b得到的表面改性的碳纳米管与聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、偶联剂和抗氧剂充分熔融共混，将上述混合物滤出固体混合物后在真空烘箱中抽真空烘干，其中聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯为基础树脂。

(3)复合材料的制备：

将流变剂、抗老化剂与聚烯烃基料进行混合形成聚合物，之后采用高扭矩双螺杆挤出机将步骤(2)得到的碳纳米管母料均匀分散在聚合物中，之后经挤出造粒制成具有PTC特性的复合电缆材料。

3.如权利要求2所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料的制作方法，其特征在于：所述硝酸氧化处理过程中，先将原生态碳纳米管置于90℃～100℃烘箱中，干燥100min～140min，之后将干燥的碳纳米管与配置好的硝酸混和，在搅拌器作用下加热回流处理。

4.如权利要求2所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料的制作方法，其特征在于：所述球磨处理中，偶联剂具体为硅烷偶联剂，偶联剂的占偶联剂-乙醇溶液的质量百分比为0.5％～1％。

5.一种具有PTC特性的复合电缆材料，其特征在于：其包含有聚合物、碳纳米管母料，其中所述聚合物质量百分比75％～95％、其余为碳纳米管母料、且两项物质相加为100％,所述聚合物的各成分质量百分比为流变剂0.5％～2％、抗老化剂0.2％～0.8％、其余为聚烯烃基料；所述碳纳米管母料的各成分质量百分比为表面改性的碳纳米管5％～30％，偶联剂0.5％～2％，抗氧剂0.1％～1％，聚乙烯30％～50％，其余为马来酸酐接枝聚乙烯，五项物质相加为100％。

6.如权利要求5所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料，其特征在于：所述碳纳米管母料均匀分散在所述聚合物中。

7.如权利要求5所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料，其特征在于：所述聚合物中的所述流变剂具体为高分子量硅氧烷，所述抗老化剂具体为抗氧剂1010。

8.如权利要求5所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料，其特征在于：所述碳纳米管母料中的偶联剂具体为硅烷偶联剂a-172，抗氧剂具体为抗氧剂1010。

9.如权利要求5所述的一种具有PTC特性的复合电缆材料，其特征在于：所述聚烯烃基料具体为至少选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯及类似化合物的两种组分。