专利名称：：中温正温度系数聚烯烃导电聚合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种PCT特性更稳定的中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，用于制造自限温伴热带。
背景技术：
：正温度系数(PTC)导电聚合物，一种用途是作为自限温伴热带(电缆)发热体，主要用于石油、化工、热电厂等管道、阀门、以及太阳能热水器管道的伴热，地面采暖，防寒服，暖手器加热、保温。正温度系数导电聚合物，因高分子种类和组成不同，可形成65"C左右低温型、105'C左右中温型、大于IIO'C高温型三个温度等级PTC材料。现有技术中温正温度系数导电聚合物，较多采用价格相对较低的聚烯烃及石墨为基材，及相应添加剂组成，一个最大不足是PCT特性稳定性不够理想，经长时间使用和/或高次数重复通断电，PTC稳定性遂渐下降，居里点会发生较大偏差变动，造成PTC居里点温度分散大，通常波动范围在士IO°C，温控不稳定，难以满足原设计伴热温度要求。中国专利CN1135704公开的自限温度在ll0C的聚乙烯PTC材料，组成为高密度聚乙烯(HDPE)60-80份，导电炭黑或乙炔炭黑20-40份，抗氧剂，经辐射交联或电子加速器电子束照射交联。所得聚乙烯PTC材料，自限温度为110士10。C。中国专利CN2525761公开的智能正温度系数自控温加热电缆，自控发热体采用由聚偏氟乙烯或聚乙烯、导电碳黑、碳酸钙等助剂混合造粒，得到的正温度系数复合型高分子材料，未报导自限温波动。中国专利CN1217353公开的低温等级(90C以下)、PTC特性稳定的树脂组合物，主要由10—70wt%线性低密度聚乙烯和粘接性树脂，小于10wt%聚酯树脂或氟树脂，以及10—25wt^接枝或表面处理过的乙炔碳黑组成，还可添加氟弹性体及其它加工助剂。由该组合物制成的自控温加热电缆，连续通电6000hr，温度、功率及电阻均无明显下降趋势，通断电500次PTC性能稳定，但未给出自限温波动范围，并且该PTC聚合物属于低温型。中国专利CN1699510公开的发热温度为65'C的低温等级、正电阻温度系数阻燃树脂组合物，由3060X的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，1030%的氯化聚乙烯，1525%的导电炭黑，1020%的十溴联苯醚和三氧化锑并用阻燃剂，以及510%的加工助剂组成，采用电子辐照交联。此组合物制得的加热电缆PTC强度在4以上，OI大于26，室温电阻率为102105Q，cm，连续通电6000小时，功率及电阻均无明显下降趋势，通断电500次，PTC特性稳定，但未给出自限温波动范围，同样该专利所得PTC为低温型，解决的是阻燃问题。中国专利CN1218067公开的高温品级(大于11(TC)具有PTC特性的树脂组合物，主要由3580wt^氟树脂、550wt^特种氟橡胶、210wt^聚酯树脂和512wt^乙炔炭黑组成，亦可添加少量胶体石墨、交联敏化剂、氟弹性体加工助剂及CaC03、Ti02等。该组合物制成的加热电缆，连续通电及通断电循环中功率及温度不下降，使用安全，阻燃特性高(01大于50，可自熄)，不仅同样未给出自限温波动范围，而且所用基材为价格相对较高的氟树脂、氟橡胶。
发明内容本发明目的在于克服上述己有技术不足，提供一种PTC特性稳定、波动小、持久性好的中温正温度系数聚烯烃导电聚合物。本发明目的实现，主要改进是采用高压聚乙烯与聚异丁烯复合基料；以及采用四季戊四醇酯抗氧剂，双季戊四醇酯和氯化石蜡增塑剂，三盐基性硫酸铅和硬脂酸钙复合稳定剂(K-1330)，过氧化二异丙苯(DCP)交联剂，从而使所得中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，具有较现有技术更稳定的PTC特性。具体说，本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征是组成包括高压聚乙烯树脂50-70份，聚异丁烯20-40份，导电碳黑20-30份，三盐基性硫酸铅l-3份，硬脂酸钙l-3份，双季戊四醇酯4-7份，氯化石蜡2-5份，四季戊四醇酯3-6份，过氧化二异丙苯3-5份。本发明中聚烯烃聚合物，采用高压聚乙烯树脂与聚异丁烯复合基料，更有利于PTC特性稳定显示，PTC居里点更加集中稳定。四季戊四醇酯抗氧剂，耐热氧化性能优异，且不易分解，且与聚烯烃基料相溶性优良，也有利于PTC特性稳定。双季戊四醇酯和氯化石蜡增塑剂与聚烯烃材料介电系数e和溶解度指数S非常接近，相溶性好，也有利于PTC特性稳定；并且其与基料及导电碳黑流动性匹配好，可以改善成型特性。其中，双季戊四醇酯与氯化石蜡重量之比，一种较好为2-2.5:1-1.5。三盐基性硫酸铅和硬脂酸钙稳定剂耐热、耐光性好，与聚烯烃材料极易相溶，也有利于PTC特性稳定，并具有良好的加工性能。两者混合使用较好重量比为1.5-2.0:1.5-2.0。过氧化二异丙苯(DCP)交联剂，不挥发，耐热性高，化学稳定性好，可使得交联后的PTC性能更加稳定。此外，本发明中还可以加入通常使用的各种功能助剂，实现相应功能。例如紫外线吸收剂l份，润滑剂3-5份，填充剂1份，阻燃剂等等，加入品种无特别要求，可以是通常使用的。本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合物制备，与通常化学交联制备正温度系数导电聚合物相当，无特别要求。本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，由于采用高压聚乙烯树脂与聚异丁烯复合基料，以及选择的特定助剂共同作用，使得所得聚烯烃导电聚合物，PTC稳定性大为提高，PTC特性波动小、持久性好，经反复通断电1000次左右，控温偏差只有士2-5。C(温度控制范围105±2-5°C)，大大小于现有中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，控温偏差土1(TC大波动范围，PTC效应更加突出明显，长期通电或通断电循环PTC特性十分稳定。以此制造自限温伴热带(自控温加热电缆)，具有自控温度精度高，反复使用温控偏差小，大大提高了控温精度。以下结合几个具体实施方式，进一步说明本发明。具体实施例方式实施例按实施例配比表，将配比物料混合，进行充分搅拌混和，在双辊炼胶机上于100-13(TC下进行混炼，压片成型，经单螺杆挤出机于140-175'C挤出造粒，得本发明正温度系数导电聚合物。将此导电聚合物挤包于导体上挤制成芯带，交联后挤包绝缘层、屏蔽层、挤护套，即得居里温度点为105t:左右的中温自限温伴热带。实施例配比表(重量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>此外，省略紫外线吸收剂、润滑剂、填充剂，对PTC特性基本无影响。权利要求1、中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征是组成包括高压聚乙烯树脂50-70份，聚异丁烯20-40份，导电碳黑20-30份，三盐基性硫酸铅1-3份，硬脂酸钙1-3份，双季戊四醇酯4-7份，氯化石蜡2-5份，四季戊四醇酯3-6份，过氧化二异丙苯3-5份。2、根据权利要求l所述中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征是还加有紫外线吸收剂l份，润滑剂3-5份，填充剂1份。3、根据权利要求1或2所述中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征是三盐基性硫酸铅与硬脂酸钙重量比为1.5-2.0:1.5-2.0。4、根据权利要求1或2所述中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征是双季戊四醇酯与氯化石蜡重量之比为2-2.5:1-1.5。全文摘要本发明涉及一种PCT特性更稳定的中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，其特征组成包括高压聚乙烯树脂50-70份，聚异丁烯20-40份，导电碳黑20-30份，三盐基性硫酸铅1-3份，硬脂酸钙1-3份，双季戊四醇酯4-7份，氯化石蜡2-5份，四季戊四醇酯3-6份，过氧化二异丙苯3-5份。所得聚烯烃导电聚合物，PTC稳定性大为提高，PTC特性波动小、持久性好，经反复通断电1000次左右，控温偏差只有±2-5℃，大大小于现有中温正温度系数聚烯烃导电聚合物，控温偏差±10℃大波动范围，PTC效应更加突出明显，长期通电或通断电循环PTC特性十分稳定。文档编号C08L23/06GK101205327SQ20071019056公开日2008年6月25日申请日期2007年12月1日优先权日2007年12月1日发明者姚建强,孙旭梅,张建康,张竹军,俊章,韩明伟申请人:江苏恒峰线缆有限公司