一种注射成型压敏电阻用的粒料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及压敏电阻成型领域，特别涉及一种注射成型压敏电阻用的粒料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 传统压敏电阻的生产工艺技术主要是干压成型法。有很多优点：如生产效率高，人 工较少、废品率低，生产周期短，生产的制品密度大、强度高，适合大批量工业化生产。缺点 是成型产品的形状有较大限制，坯体强度低，坯体内部致密性不一致，组织结构的均匀性相 对较差等。又由于干压成型一般只能生产结构简单的压敏电阻，对于复杂的压敏电阻，干压 成型一般不能一次性完成，需要借助其它工艺和设备完成，这样不仅增加工序，而且增加了 生产成本和时间，对产品的一致性也没有保证。注塑成型能很好地解决这方面的问题，不仅 能够一次性生产结构简单的压敏电阻，还可以一次性生产结构复杂的压敏电阻；同时注塑 成型的产品坯体强度很高，生产搬途中搬运不会破损，而且产品内部没有应力，产品的密度 大、密度均一，在生产时可以一次性生产十几个产品甚至几十个产品，生产效率极大提高。 但目前并没有适合于注射成型法生产压敏电阻用的粒料，以及这样的粒料的制备方法。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种注射成型压敏电阻用的粒料及其制备方 法。
[0004] 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
[0005] -种注射成型压敏电阻用的粒料，包括如下重量百分比的各组分：
[0006] 粉料 70%-95%
[0007] 粘结剂 5%-30%;
[0008] 所述粉料包括如下重量百分比的各组分：
[0009] 氧化锌 85%-95%
[0010] 添加剂 5%-15%;
[0011] 所述添加剂包括如下重量百分比的各组分：
[0012] 碳酸锰 5%-8% 氧化铋 35%-50% 二氧化锡 2%-4% 三氧化二钴 15%-25% 二氧化钛 5%-10% 碳酸钡 1%-3% 碳酸锶 0.1%-1% 硼酸 5%-20% 三氧化二镍 2%-10% 硝酸铝 0.1%-1%;
[0013] 所述粘结剂包括如下重量百分比的各组分：
[0014] 石蜡 30%-88% 聚甲基丙烯酸甲酯 5%-:30% 乙烯-醋酸乙烯共聚物5%-30% 硬脂酸 ：2%-10%。
[0015] 根据实施例，还可采用以下优选的技术方案：
[0016] 所述粉料的重量百分比为80%，所述粘结剂的重量百分比为20%。
[0017] 所述粉料中包括重量百分比为90%的氧化锌，重量百分比为10%的添加剂。
[0018] 所述添加剂包括如下重量百分比的各组分：
[0019] 碳酸锰 6.67% 氧化铋 43 28% 二氧化锡 3.50% 三氧化二钴 19.26% 二氧化钛 7.42% 碳酸钡 2之9% 碳酸锶 0 17%
[0020] 硼酸 12.92% 三氧化二镍 3.84% 硝酸铝 0.65%。
[0021] 所述粘结剂包括如下重量百分比的各组分：
[0022] :石蜡 55% 聚甲基丙烯酸甲酯 20% 乙烯-醋酸乙烯共聚物20% 硬脂酸 5%。
[0023] 所述石蜡是全精炼石蜡。
[0024] -种所述的注射成型压敏电阻用的粒料的制备方法，包括如下步骤：
[0025] 1)制备粘结剂：将石蜡加热到120°C-200°C待石蜡全部熔解后，加入聚甲基丙烯 酸甲酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，并搅拌至全部溶解后，再加入硬脂酸，得到粘结剂；
[0026] 2)制备粉料：通过搅拌球磨机将氧化锌和添加剂均匀混合，然后进行煅烧，待煅 烧完后用球磨机将其球磨至一定粒度的粉料；
[0027] 3)粉料和粘结剂的密炼：先将所述粉料烘干然后冷却至室温，再将其与所述步骤 1)得到的粘结剂在密炼机中密炼，得到块状泥料；
[0028] 4)块状泥料的粉碎：将所述块状泥料粉碎至适当粒径的粒料。
[0029] 根据实施例，还可采用以下优选的技术方案：
[0030] 所述步骤2)中：所述搅拌球磨机的转速为30r/min-60r/min，球磨时间 为30h-50h;所述煅烧的温度为500°C-700°C，煅烧时间为lh-3h;所述一定粒度是指 0. 5um-2. 0um〇
[0031] 所述步骤3)中：所述烘干的温度为80°C-150°c，烘干时间为lh-2h;所述室温是 指20°C-30°C;所述在密炼机中密炼时，密炼温度为120°C_200°C，密炼机的搅拌器的频率 为 25Hz-65Hz，密炼时间为 60min-120min。
[0032] 所述步骤4)具体为：用粉碎机将所述块状泥料粉碎至平均粒径为3mm~8mm的粒 料。
[0033] 本发明的有益效果包括：本发明的粒料适用于通过注射成型工艺制备压敏电阻， 本发明的粒料制备方法能够生产出符合要求的粒料，保持粒料的均匀和一致性，为注射成 型做准备。使用本发明的粒料注射成型压敏电阻，很好地解决了压敏电阻成型内部应力的 问题，产品脱模不会出现缺边掉角现象，对产品的一致性也有保证；且用其生产的压敏电阻 密度大、密度均一、力学强度高，在生产时可以一次性生产几十个产品，生产效率极大提高。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
[0035] 本发明提供了一种注射成型压敏电阻用的粒料，包括粘结剂和粉料，其中粘结剂 包括石蜡、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸；粉料包括氧化锌和添加剂。
[0036] 粘结剂是一种短时存在的载体，它可以使粉末均匀装填成所需形状，并且使这种 形状一直保持到烧结开始。尽管粘结剂不决定最终产品的化学成分，但是它会直接影响工 艺能否成功，粘结剂必须与粉末混合成供注射成型用的均匀喂料。
[0037]石蜡具有熔点低、浸润性良好、分子链短、粘度低等优点，石蜡在熔融的状态下流 动性良好，而单纯的粉料在注射机中并不具有良好的流动性，在熔融的石蜡以及其它粘结 剂的带动下才具有流动性，能够注射成型。并且石蜡易挥发，有利于脱脂。但是采用单一的 石蜡组分注射成型，产品强度低，而且石蜡熔点范围较窄，热脱脂剧烈进行，产品会出现开 裂现象。为了提高产品强度，且热脱脂渐近持续进行，坯体不会出现开裂现象，需要引入多 组分粘结剂。
[0038] 聚甲基丙烯酸甲酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物能够增强坯体的强度，同时由于它们 的熔点和石蜡存在很大的差别，使得热脱脂能够渐近持续进行，可以将产品内应力降低到 最小，不会出现开裂现象。
[0039] 硬脂酸作为表面活性剂，因为粉料是极性，粘结剂是非极性，二者不易吸附，长期 加热时产生沉淀，故加表面活性剂来作为粉料与粘结剂的联系媒介；表面活性剂由亲水的 极性基团和亲油的非极性基团组成，活性剂的羧基是极性的，能与粉料结合，烷基是非极性 的，能与粘结剂混合在一起，这样表面活化剂可将粉料和粘结剂间接地吸附在一起，保证混 料的均匀，而且可以在粉末颗粒之间、粉末颗粒与模壁之间起到润滑的作用，从而达到密炼 和注射的效果。
[0040] 所述粉料包括氧化锌和添加剂，所述粉料包括重量百分比为85% -95%的氧化锌 和重量百分比为5%-15%的添加剂。所述添加剂包括如下重量百分比的各组分（各组分 的重量百分比之和为100% ) :5% -8%的碳酸锰，35% -50%的氧化铋，2% -4%的二氧化 锡，15% -25%的三氧化二钴，5% -10%的二氧化钛，1 % -3%的碳酸钡，0. 1% -1 %的碳酸 锶，5% -20%的硼酸，2% -10%的三氧化二镍，0. 1 % -1 %的硝酸铝。通过搅拌球磨机将组 成粉料的各组分均匀混合，然后在500°C-700°C温度下进行煅烧，待煅烧完后，用球磨机进 行球磨至粒度0. 5ym-2. 0ym的粉料，烘干即可使用。因为在此粒度下，粉体活性好，可进 行有效烧结，晶体结构致密，晶粒细小均一。
[0041] 粉料和粘结剂的密炼是非常关键的一步。在这种情况下，粉料和粘结剂的最优配 置就是关键。本发明中粘结剂的重量百分比为5-30%，粉料的重量百分比为70-95%。太 少的粘结剂会导致过高的粘度和空隙的产生，从而使得成型很困难。过多的粘结剂也是不 可取的，因为在成型时，过多的粘结剂会和粉末分离，从而出现飞