[发明专利]聚偏氟乙烯基导电复合材料及PTC元件

权利要求书

1.一种聚偏氟乙烯基导电复合材料，其特征在于：以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体，具有正温度系数（PTC）效应，环境温度25℃下的电阻率不大于10Ω.cm，包含：

a) 所述的PVDF为第一组分聚合物，占所述聚偏氟乙烯基导电复合材料的体积分数的20~70%；

b) 预先辐照交联的含氟聚合物为第二组分聚合物，为以3.2~200Mrads的剂量照射交联的聚偏氟乙烯、以3.2~200Mrads的剂量照射交联的聚全氟乙丙烯（FEP）、以3.2~200Mrads的剂量照射交联的四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）中的一种或两种以上的混合物，占所述聚偏氟乙烯基导电复合材料的体积分数的0.5~30%，所述第二组份聚合物分散在第一组分聚合物中；

c) 导电填料，占所述聚偏氟乙烯基导电复合材料的体积分数的25~75%，所述导电填料分散在第一组分聚合物中；其中，

所述的第二组分聚合物粒径为10nm~20μm。

2.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯基导电复合材料，其特征在于：所述的导电填料可以是炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨、石墨烯、陶瓷粉末、陶瓷纤维、金属粉末和金属纤维中的一种或两种以上的组合物。

3.一种根据权利要求1或2所述的聚偏氟乙烯基导电复合材料制备的PTC元件，由聚偏氟乙烯基导电复合材料片材和紧密连接在该复合材料片材二面的金属电极构成，所述的聚偏氟乙烯基导电复合材料片材的厚度为0.01~3.00mm，被分割成具有平面形状的单个PTC元件，所述PTC元件有与电流流过方向垂直的两个表面，在25℃时，该PTC元件的电阻率不大于10Ω.cm。

4.根据权利要求3所述的聚偏氟乙烯基导电复合材料制备的PTC元件，其特征在于：所述的PTC元件为方形、三角形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状的片状结构。

5.一种根据权利要求3和4所述的聚偏氟乙烯基导电复合材料制备的PTC元件的制备方法，包括下述步骤：

1）将第一组分聚合物聚偏氟乙烯、预先辐照交联的第二组分聚合物和导电填料在高于第一组分聚合物聚偏氟乙烯熔融温度条件下，进行混合，然后将混合好的聚合物复合材料通过挤出成型、模压成型或压延成型的方式，加工成厚度0.01~3.0mm的聚偏氟乙烯基导电复合材料片材；

2）聚偏氟乙烯基导电复合材料片材通过滚筒或平板热压合的方式，将金属电极紧密连接在所述片材的上下表面，形成PTC片材；

3）所述的PTC片材通过冲压、划切或激光切割成单个PTC元件，所述PTC元件为片状，即有与电流流过方向垂直的两个表面，且两个表面之间的距离不大于3.0mm；

对PTC元件进行交联和/或热处理。