[发明专利]一种均匀布热的PTC高分子发热材料

说明书

本发明公开了一种均匀布热的PTC高分子发热材料，包括以下质量份数的组分：高密度聚乙烯100份，氮化铝10～23份，炭黑3～5份，氧化锌0.5～0.8份，硅烷偶联剂2.5～3.5份，4,4'‑硫代双(6‑特丁基间甲酚)1.5～2.0份，四季戊四醇脂0.3～0.5份，葵二酸二辛脂0.8～1.0份。本发明所提供的一种均匀布热的PTC高分子发热材料，具有良好的导热性，在长度方向上的导热率为35～78 W/m·K，从而可以使制备的伴热带在长度方向上的温度差异尽可能地减小。

技术领域

本发明涉及一种伴热电缆发热材料技术领域，特别是一种均匀布热的PTC高分子发热材料。

背景技术

自限温伴热带的结构包括两根导电芯、和分布在两根导电芯之间起加热作用的PTC高分子材料；当电源接通时，随着PTC高分子材料的发热，内部PTC高分子材料受热膨胀使电阻变大，从而减小发热功率，使发热功率与PTC高分子材料的电阻达到一个平衡值，从而实现伴热带的自限温功能。

对于不同应用场合的自限温伴热带，有着不同的性能要求，其中对于供水管道进行防冻伴热的伴热带，对于伴热温度的要求并不高，伴热带表面的最高维持温度只要能达到50℃以上，即可实现防止供水管道冻结的功能；此外对于伴热带的阻燃性能要求也不高，即便伴热带在事故中被引燃或由于故障导致发生自燃，一般不会对供水管道造成破坏，即便对供水管道造成破坏导致水管破裂，供水管道中的水也可以快速地扑灭火焰；但是由于供水管道的长度较长，且大多深埋于地下，因此要求伴热带需要具备较大的长度，而伴热带长度过长，受PTC高分子发热材料整体电阻值的影响，则各位置处的温度就存在较大差异，导致了有的位置伴热温度已经达到上限，而有的位置伴热温度还不足以起到防冻效果。基于上述特性，有必要开发一种均匀布热的PTC高分子发热材料。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种均匀布热的PTC高分子发热材料，具有良好的导热性，从而可以使制备的伴热带在长度方向上的温度差异尽可能地减小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种均匀布热的PTC高分子发热材料，包括以下质量份数的组分：

高密度聚乙烯100份，

氮化铝10～23份，

炭黑3～5份，

氧化锌0.5～0.8份，

硅烷偶联剂2.5～3.5份，

4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚) 1.5～2.0份，

四季戊四醇脂0.3～0.5份，

葵二酸二辛脂0.8～1.0份。

所述的一种均匀布热的PTC高分子发热材料，其制备方法包括以下步骤：

步骤一、将高密度聚乙烯母粒、氮化铝、炭黑和氧化锌混合后投入到密炼设备中，以130～150℃的温度密炼20～30分钟，使高密度聚乙烯完全融化且各组分充分混合；

步骤二、将硅烷偶联剂投入到密炼设备中，以110～120℃的温度密炼30～50分钟，使硅烷偶联剂均匀分散且充分反应；

步骤三、将4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)、四季戊四醇脂和葵二酸二辛脂混合均匀后投入到密炼设备中，以120～130℃的温度密炼10～20分钟，使组分分散均匀；

步骤四、将步骤三的产物投入到双螺杆熔融挤出设备中，挤出PTC高分子发热材料包裹在两根平行设置的铜芯母线外；