[发明专利]一种安全型自限温电伴热带及其制备方法

说明书

本发明公开了一种安全型自限温电伴热带及其制备方法，该电伴热带由纳米导电炭黑和两根平行母线外加绝缘层构成，该绝缘层由改性聚苯丙烯和增效交联剂交联制得，改性聚丙烯分子链上含有大量磷含氧酸结构，在燃烧时会产生具有强脱水性的聚磷酸，使含氧官能团脱水炭化，发挥凝聚相阻燃的作用，同时附着在材料表面形成碳层进而保证了阻燃效果，同时不会出现阻燃物挥发析出，保证了阻燃性，增效交联剂与改性聚丙烯进行反应，使得增效交联剂上的氨基与改性聚丙烯上的环氧基反应，形成网格型结构，同时侧链含有大量不饱和长链，使得制备出的电伴热带具有很好的韧性，防止了电伴热带断裂。

技术领域

本发明涉及电伴热带制备技术领域，具体涉及一种安全型自限温电伴热带及其制备方法。

背景技术

电伴热带主要用于工业设备的罐、管、槽的防冻和保温，也可用于其他容器的加热，使用时直接缠绕在被加热部位的表面，安装简单，使用方便，安全可靠，电伴热带是由导电聚合物和两根平行金属导线及绝缘护层构成，其特点是导电聚合物具有很高的正温度系数特性，且互相并联，能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度，可以任意截短或在一定范围内接长使用；

但现有的电伴热带用绝缘材料多以聚苯乙烯为原料，聚苯乙烯阻燃效果较差，且在使用过程中由于自身材料韧性较差，易出现断裂，使得电伴热带的安全系数大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全型自限温电伴热带及其制备方法，通过改性聚苯丙烯和增效交联剂解决了现阶段电伴热带绝缘材料阻燃性差，在长时间弯曲使用后会出现断裂的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种安全型自限温电伴热带，由纳米导电炭黑和两根平行母线外加绝缘层构成，所述的绝缘层由如下步骤制成：

将改性聚苯丙烯溶于N,N-二甲基甲酰胺，在转速为150-200r/min，温度为20-30℃的条件下，进行搅拌并加入增效交联剂，混合均匀后，加入模具中，进行固化，制得绝缘层。

进一步的，所述的改性聚苯丙烯与增效交联剂的用量质量比为1:3。

进一步的，所述的改性聚丙烯由如下步骤制成：

步骤A1：将三氯化铝和四氯化碳混合均匀，在转为200-300r/min，温度为10-15℃的条件下，进行搅拌加入甲苯，在温度为40-50℃的条件下，进行反应1-1.5h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合均匀，在温度为110-120℃的条件下，回流处理1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼、四氯化碳、高锰酸钾混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为100-110℃的条件下，进行回流反应2-3h，制得中间体2；

反应过程如下：

步骤A2：将3，4-二羟基苯胺、中间体2、N,N-二甲基甲酰胺、1-羟基苯并三唑混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为40-50℃的条件下，进行反应5-6h，制得中间体3，将三氯氧磷、季戊四醇、乙腈混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行反应3-5h后，加入偏钒酸铵和硝酸溶液，继续反应2-3h，制得中间体4，将中间体4、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为60-70℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体5；

反应过程如下：