专利名称：阻燃型ptc高分子导电材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于电热材料制备技术领域，具体涉及一种用于制造自限温电热膜的阻燃型PTC高分子导电材料及其制备方法。
背景技术：
面状电热采暖产品主要由半导体发热体、载流条、绝缘材料构成。低温辐射电热膜的主流产品是由夹在绝缘聚酯(PET)薄膜间的并联的导电油墨载流条、银粉涂料汇流条制成，电热膜经导线连通电源，将电能转化为热能。美国Calorique电热膜含两层绝缘聚酯膜，中间墨线为导电油墨，厚约0. 2mm 0. 3mm。中国专利申请号99111331. 4 (公开号为0附255037，
公开日为2000.05.31)公开了一种“低温辐射电热膜”，中国专利申请号 200610010213. 8 (公开号为CN1874619，
公开日为2006. 12. 06)公开了一种“电热地膜”，中国专利申请号92106555.8(公开号为0附080109，
公开日为1993. 12. 29)公开了“一种复合电热膜”，中国专利申请号91112670. 8 (公开号为CN1074074，
公开日为1993. 07. 07)公开了“一种新型电发热膜”。低温辐射电热膜多采用丝网印刷法将导电油墨通过网版转印到承印物上。中国专利申请号03110936. 5 (公开号为CN1440219，
公开日为2003. 09. 03)公开了 “一种电热膜制造方法”，采用凹版印刷技术将导电油墨印刷在PET基膜上形成平行排列的导电条，导电条两端由油墨连接并复合汇流条，电热膜上覆盖另一基膜。中国专利申请号 200710036025. 7 (公开号为CN101148939，
公开日为2008. 03. 26)公开了 “一种电热地板，，， 采用丝网印制技术在基板上印刷涂料电热膜层，电热膜上层设有绝缘层，可在36V 220V 电压下长期安全使用。中国专利申请号201010562200. 8 (公开号为CN102083M6A，
公开日为2011. 06. 01)公开了 “一种远红外电热膜”，导电银浆条、导电碳浆条呈正交排列，置于两层绝缘薄膜中间，电热转换率达98 %，发热温度不超过80°C。中国专利申请号03146405. 父(公开号为〔附571588，
公开日为2005.01.26)公开了“单向热辐射电热膜”，采用定向反射功能膜使热能仅向单面辐射。中国专利申请号200910010841. X(公开号为CN101534582，
公开日为2005. 01. 26)公开了“远红外电热膜毯”，含油墨(碳素)电热膜、皮革层、保护层、保温层、防水层、传感器等。中国专利申请号201110062060. 2 (公开号为CN102U8467A，
公开日为 2011. 07. 20) ,201110060629. 1 (公开号为 CN102131317A，
公开日为 2011. 07. 20)分别公开了“电热地膜采暖装置”、“防漏电与防电磁辐射电热地膜及其制作方法”，聚酯薄膜上均勻印刷油墨导电条，外面两侧依次铺设导电铝箔带、PE封套、PVC保护封套。其它制作低温辐射电热膜的技术包含喷涂法、涂胶法、浸渍法、压印法等。中国专利申请号011沘四7. 5(公开号为CN1413064,
公开日为2003. 04. 23) “一种纳米电热膜的制造方法和用纳米电热膜制成的散热板”、中国专利申请号200910106860.2(公开号为CN101541110，
公开日为2009.09.23) “纳米电热膜材料及纳米电热器件的制作方法”，均在基板上喷涂导电涂料形成电热膜。中国专利申请号200710047983.4(公开号为 CN101431837，
公开日为2009. 05. 13) “一种远红外柔性电热材料及其制作方法和应用”、中国专利申请号90106391. 6 (公开号为CN1060325，
公开日为1992. 04. 15) “节能型电热膜融雪器和制法及用途”，均将导电涂料涂附基膜(聚酯膜、胶布等)上，干燥后加装并联电极、 电源线。中国专利申请号99117279. 5 (公开号为CN1258186，
公开日为2000. 06.观)“一种柔性电热膜发热体的制造方法”、中国专利申请号200810118187. X(公开号为CN101346017，
公开日为2009.01. 14) “高分子电热膜及其应用”，则在柔性高分子基膜表面预设电极， 再将导电涂料均勻涂覆在基材表面形成电热膜，其上固定绝缘保护层。中国专利申请号 89107751. 0(公开号为CN1051059，
公开日为1991. 05. 01)公开了 “一种透明半导体电热薄膜”，以SbCl3、CdCl2掺杂SnA半导体层，以二甘醇丁醚醋酸酯、聚异丁烯、环己酮为粘结剂， 以无水乙醇为主要溶剂，采用浸涂和烘干工艺在衬底材料上形成半导体薄膜型电热膜。中国专利申请号200810036591. 2 (公开号为CN101568201，
公开日为2009. 10. 28)公开了“双导发热体”，其电热片包括绝缘基板(聚酯薄膜或爽木胶木板)、两个压印在绝缘基板表面上的低温辐照电热膜(导电油墨、碳晶片或碳素纤维)，两电热膜间隔错开、电极彼此对齐， 可有效地消除电磁波。碳素面状发热板为另一种主流低温辐射电热膜。韩国HALLA株式会社睿坚 Heating地暖系统的发热主体系纳米碳素与无纺布嵌入式面状发热体，共11层总厚度 0.7mm，具有智能控温功能，自身温度不超过60°C。中国专利申请号201110059086. 1 (公开号为CN102123529A，
公开日为2011. 07. 13) “一种新型碳纤维复合电热膜及其制备方法”、中国专利申请号00121583. 3 (公开号为CN1338885，
公开日为2002. 03. 06) “低温辐射碳纤维电热膜及其制备方法”所披露的电热膜含导电碳纤维网状编织层、两端金属电极、 被绝缘导热塑料膜。中国专利申请号200710006388. 6 (公开号为CN101237723，
公开日为 2008. 08. 06)公开了 “电热膜用组成物及以其所制得的电热膜与电热装置”，将导电涂料涂布于网络状纤维材料(如碳纤维纸、金属纤维纸、镀金属纤维纸)上，热固化得到10 1200 欧母电阻值的电热膜。中国专利申请号200310107851. 8 (公开号为CN1606384，
公开日为
2005.04. 13)公开了“耐折迭聚四氟乙烯电热膜及其制备方法”，将导电聚四氟乙烯树脂分散液混合、造粒、干燥，加入助挤剂，用推压机成型为圆条状，用压延机压制为纤维状膜，除助挤剂后烧结为柔软强韧的纤维状电热膜。具有电阻正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)效应的无机或有机材料可用于制作自控温型智能电热膜，PTC功能可防止局部异常过热，自动控制电流随温度的变化，有效控制耗电量。已商业化产品如韩国DYMSCO (大熙)PTC远红外线电热膜、山东恒远电热材料科技有限公司PTC电热膜，系半透明聚酯薄膜与导电油墨低温粘合而制成。浙江华源电热有限公司赛沃智能地暖系统包含1.2mm厚、宽的填充聚乙烯(PE)型PTC半导体元件，利用热敏电阻特性实现电热膜的主动温控。中国专利申请号 90102752. 9 (公开号为CN1056393，
公开日为1991. 11. 20)公开了 “具有挠性及恒温特性的复合型导电高分子电发热体”，采用含15-60 %导电填充剂的复合型可固化高分子材料作电阻层，两面覆盖绝缘层，发热体表面或内部加骨架层。中国专利申请号03814070.5(公开号为 CN1663002,
公开日为 2005. 08. 31)、200510134568. 3 (公开号为 CN1790557,
公开日为
2006.06. 21)、200910003413. 4 (公开号为 CN101521963,
公开日为 2009. 09. 02)公开了 “柔性PTC发热体及其制造方法”，基材表面设有凹凸状树脂发泡体或橡胶材料，采用印刷技术在柔性基材上形成PTC电阻、电极。中国专利申请号20051004M21. 7 (公开号为CN1791308，
公开日为2006. 06. 21)公开了 “加热膜制造方法及其有关的发热体”，利用绝缘层上面的水溶性用金属处理的电阻墨水或者利用辅助模具，镀金或者真空镀膜成电极线条后，未形成电极层的上面用PTC油墨印刷成特定形状或者未形成电极线条的上面镀层薄膜。
发明内容
本发明的目的是提供了一种阻燃型PTC高分子导电材料，具有优异的阻燃性与导电性，性能稳定，使用寿命长，不含对人体、环境有害的添加剂。本发明的另一目的是提供该阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法。本发明所采用的技术方案是，一种阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，原料组成包括聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶联剂0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份。其中，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线形低密度聚乙烯树脂、或中密度聚乙烯树脂。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含重量百分数为10% 观％的醋酸乙烯酯单元。乙烯-辛烯共聚物含重量百分数为9% 观％的辛烯单元。乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、硅烷偶联剂A-172、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。本发明所采用的另一技术方案是，阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、称取以下原料组成聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶联剂0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份；步骤2、第一次造粒将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、炭黑、乙烯基硅烷偶联剂、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、以及有机蒙脱土加入高速混合机中，高速混合anin 5min，将得到的混合物料采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒；步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的聚乙烯树脂、碳纤维、以及过氧化二异丙苯混合均勻后，采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒，即得。其中，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线形低密度聚乙烯树脂、或中密度聚乙烯树脂。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含重量百分数为10% 观％的醋酸乙烯酯单元。乙烯-辛烯共聚物含重量百分数为9% 观％的辛烯单元。乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、硅烷偶联剂A-172、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
本发明阻燃型PTC高分子导电材料，主要应用于生产自限温电热膜，其有益效果是1、使用本发明比例的纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇组成的复合阻燃剂和本发明比例的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物改性剂，其不仅能提高本发明阻燃型PTC高分子导电材料的阻燃性能，还能使本发明在制作成自限温电热膜制品时，具有优异的柔软性和抗划痕性。2、采用有机蒙脱土和纳米氢氧化铝调控乙烯基共聚物(包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物)黏度，使导电粒子(即炭黑、碳纤维)均勻分散于乙烯基共聚物中，限制导电粒子在本发明阻燃型PTC高分子导电材料挤出造粒及后续自限温电热膜生产过程中向乙烯基共聚物中扩散，能降低逾渗阈值，提供本发明的导电性能。3、乙烯基硅烷偶联剂既可促进导电粒子炭黑、碳纤维的分散，又可使聚乙烯树脂、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物形成交联结构，并将导电组分固定在交联高分子网络中，从而限制导电粒子在自限温电热膜使用过程中的聚集，提高本发明的使用性能稳定性。4、原料组成取材广泛，且不含对人体、环境有害的添加剂。本发明制备方法的有益效果是，工艺流程简单，取材广泛，易于实现。
具体实施例方式本发明阻燃型PTC高分子导电材料，原料组成包括聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶联剂 0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份。其中，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线形低密度聚乙烯树脂、或中密度聚乙烯树脂。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含重量百分数为10% 观％的醋酸乙烯酯单元。乙烯-辛烯共聚物含重量百分数为9% 观％的辛烯单元。乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、硅烷偶联剂A-172、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。本发明不限定有机蒙脱土的改性方法与改性剂，优选使用十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土。本发明不限定碳纤维的型号与尺寸，优选的碳纤维是长0. 5mm 4mm、且直径分布为Iym 10 μπι的短切碳纤维。炭黑通常使用乙炔黑和科琴黑。本发明阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤步骤1、称取以下原料组成聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶联剂0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份；步骤2、第一次造粒
将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、炭黑、乙烯基硅烷偶联剂、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、以及有机蒙脱土加入高速混合机中，高速混合anin 5min，将得到的混合物料采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒；步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的聚乙烯树脂、碳纤维、以及过氧化二异丙苯混合均勻后，再采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒，即得。炭黑在乙烯基共聚物(包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物)中的分散是本发明制备方法的关键之一。本发明制备方法先进行第一次挤出造粒，将炭黑等原料分散于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中，以醋酸乙烯酯单元的极性及乙烯基硅烷偶联剂促进炭黑的分散。又由于，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物黏度较低，炭黑在挤出加工过程中容易发生团聚。作为阻燃剂组分的纳米氢氧化铝、聚磷酸铵，以及作为黏度调节剂的有机蒙脱土，可提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的黏度，有利于炭黑在挤出造粒过程中的分散。乙烯基共聚物与聚乙烯树脂的相分离程度以及炭黑在本发明阻燃型PTC高分子导电材料中的分布是本发明制备方法的关键之二。若将所有原料组分一次性混合，挤出造粒，炭黑择优分布于聚乙烯树脂，不利于降低导电材料的逾渗阈值以及提高其制成的电热膜的电热功率。采用本发明制备方法，在第一次造粒得到的乙烯基共聚物组合物粒料与聚乙烯树脂、碳纤维、过氧化二异丙苯混合物的第二次挤出造粒的过程中，纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、以及有机蒙脱土的增黏作用可限制相分离程度。同时，此次挤出过程的剪切作用促使炭黑向聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物界面迁移并在界面富集，有利于降低逾渗阈值。另外，碳纤维是在第二次挤出造粒过程中引入的，碳纤维可横跨聚乙烯相、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物相，并连接炭黑导电通道，起到降低逾渗阈值的作用。而逾渗阈值越低，电阻率越小，导电材料的导电性能就越好。本发明阻燃型PTC高分子导电材料导电性能稳定性以及自限温电热膜的电热功能稳定性的控制是本发明制备方法的关键之三。本发明制备方法中，乙烯基硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯是分别在两次挤出造粒过程中加入的。在第一次挤出造粒过程中，乙烯基硅烷偶联剂具有促进炭黑以及纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、有机蒙脱土分散的作用。在第二次挤出造成过程中，聚乙烯与乙烯基共聚物在过氧化二异丙苯引发下产生自由基，实现乙烯基硅烷偶联剂接枝改性，并将分散良好的炭黑以及纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、有机蒙脱土等粒子固定在高分子链上。因此，基于本发明阻燃型PTC高分子导电材料的自限温电热膜经水汽交联后，炭黑以及纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、有机蒙脱土等粒子被固定在导电网络上，能提高电热性能稳定性。以下结合具体实施例进一步说明本发明。实施例1步骤1、称取以下原料组成IOOkg低密度聚乙烯树脂，5kg醋酸乙烯酯单元重量百分数为9%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，25kg辛烯单元重量百分数为9%的乙烯-辛烯共聚物，15kg乙炔黑，25kg长度分布为0. 5mm 4mm、且直径分布为1 μ m 10 μ m的T300短切碳纤维，Ig过氧化二异丙苯，0. Ikg乙烯基三甲氧基硅烷，0. Ikg十二烷基苯磺酸，5kg纳米氢氧化铝，20kg聚磷酸铵，5kg 季戊四醇，以及Ikg十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土 ；步骤2、第一次造粒将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙炔黑、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、以及十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土加入高速混合机中，高速混合2min，将得到的混合物料采用挤出机在 130°C温度下挤出造粒；步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的低密度聚乙烯树脂、T300短切碳纤维、以及过氧化二异丙苯混合均勻后，再采用挤出机在130°C温度下挤出造粒，即得阻燃型PTC高分子导电材料。将制得的阻燃型PTC高分子导电材料放置于模具中，采用压机在160°C温度下压制lOmin，制成直径为25mm、且厚度为2mm的圆片状样品，趁热在该圆片状样品的上下两圆截面上压上铜网电极。冷却后采用万用表测试电阻，取7块该样品电阻率测试结果平均值为2300 士 180 Ω cm。在同样条件下制备长100mm、宽6. 5mm、厚2mm的条形样品，测试氧指数为28。实施例2步骤1、称取以下原料组成IOOkg高密度聚乙烯树脂，55kg醋酸乙烯酯单元重量百分数为的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，5kg辛烯单元重量百分数为观%的乙烯-辛烯共聚物，55kg科琴黑，5kg长度分布为0. 5mm 4mm、且直径分布为1 μ m 10 μ m的T300短切碳纤维，IOg过氧化二异丙苯，2kg乙烯基三乙氧基硅烷，2kg十二烷基苯磺酸，20kg纳米氢氧化铝，5kg聚磷酸铵，20kg 季戊四醇，以及IOkg十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土 ；步骤2、第一次造粒将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、科琴黑、乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土加入高速混合机中，高速混合5min，将得到的混合物料采用挤出机在220°C温度下挤出造粒，步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的高密度聚乙烯树脂、T300短切碳纤维、过氧化二异丙苯混合均勻后，再采用挤出机在220°C温度下挤出造粒，即得阻燃型PTC高分子导电材料。将制得的阻燃型PTC高分子导电材料放置于模具中，采用压机在160°C温度下压制lOmin，制成直径为25mm、且厚度为2mm的圆片状样品，趁热在该圆片状样品的上下两圆截面上压上铜网电极。冷却后采用万用表测试电阻，取7块该样品电阻率测试结果平均值为2300 士 180 Ω cm。在同样条件下制备长100mm、宽6. 5mm、厚2mm的条形样品，测试氧指数为31。实施例3步骤1、称取以下原料组成
IOOkg线形低密度聚乙烯树脂，30kg醋酸乙烯酯单元重量百分数为18%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，15kg辛烯单元重量百分数为18%的乙烯-辛烯共聚物，35kg科琴黑，Mkg长度分布为0. 5mm 4mm、且直径分布为1 μ m 10 μ m的T300短切碳纤维，5g过氧化二异丙苯，Ikg乙烯基三叔丁基过氧硅烷，Ikg十二烷基苯磺酸，12kg纳米氢氧化铝，12kg 聚磷酸铵，12kg季戊四醇，以及5kg十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土 ；步骤2、第一次造粒将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、科琴黑、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土加入高速混合机中，高速混合3min，将得到的混合物料采用挤出机在 180°C温度下挤出造粒；步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的线形低密度聚乙烯树脂、T300短切碳纤维、 过氧化二异丙苯混合均勻后，再采用挤出机在180°C温度下挤出造粒，即得阻燃型PTC高分子导电材料。将制得的阻燃型PTC高分子导电材料放置于模具中，采用压机在160°C温度下压制lOmin，制成直径为25mm、且厚度为2mm的圆片状样品，趁热在该圆片状样品的上下两圆截面上压上铜网电极。冷却后采用万用表测试电阻，取7块该样品电阻率测试结果平均值为1840 士 30 Ω cm。在同样条件下制备长100mm、宽6. 5mm、厚2mm的样条样品，测试氧指数为 27。实施例4采用中密度聚乙烯树脂替代实施例2中的高密度聚乙烯树脂，另采用乙烯基三异丙氧基硅烷替代实施例2中的乙烯基三乙氧基硅烷，其余步骤条件同实施例2。实施例5采用中密度聚乙烯树脂替代实施例2中的高密度聚乙烯树脂，另采用硅烷偶联剂 A-172替代实施例2中的乙烯基三乙氧基硅烷，其余步骤条件同实施例2。实施例6采用中密度聚乙烯树脂替代实施例2中的高密度聚乙烯树脂，另采用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷替代实施例2中的乙烯基三乙氧基硅烷，其余步骤条件同实施例 2。
权利要求
1.一种阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，原料组成包括聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶联剂0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份。
2.按照权利要求1所述阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，所述聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线形低密度聚乙烯树脂、或中密度聚乙烯树脂。
3.按照权利要求1所述阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含重量百分数为10% 的醋酸乙烯酯单元。
4.按照权利要求1所述阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物含重量百分数为9% 的辛烯单元。
5.按照权利要求1所述阻燃型PTC高分子导电材料，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、硅烷偶联剂A-172、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
6.一种阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、称取以下原料组成聚乙烯树脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物 5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纤维5 25重量份、过氧化二异丙苯0. 001 0. 010 重量份、乙烯基硅烷偶联剂0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、纳米氢氧化铝5 20重量份、聚磷酸铵5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及有机蒙脱土 1 10重量份；步骤2、第一次造粒将步骤1称取的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、炭黑、乙烯基硅烷偶联剂、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇、以及有机蒙脱土加入高速混合机中，高速混合anin 5min，将得到的混合物料采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒；步骤3、第二次造粒将步骤2得到的粒料与步骤1称取的聚乙烯树脂、碳纤维、以及过氧化二异丙苯混合均勻后，采用挤出机在130°C 220°C温度下挤出造粒，即得。
7.按照权利要求6所述阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线形低密度聚乙烯树脂、或中密度聚乙烯树脂。
8.按照权利要求6所述阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含重量百分数为10% 观％的醋酸乙烯酯单元。
9.按照权利要求6所述阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物含重量百分数为9% 的辛烯单元。
10.按照权利要求6所述阻燃型PTC高分子导电材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、 乙烯基三异丙氧基硅烷、硅烷偶联剂A-172、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
全文摘要
本发明阻燃型PTC高分子导电材料，原料组成包括特定重量份的聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、炭黑、碳纤维、过氧化二异丙苯、乙烯基硅烷偶联剂、十二烷基苯磺酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、季戊四醇以及有机蒙脱土。本发明阻燃型PTC高分子导电材料具有优异的阻燃性与导电性，性能稳定，使用寿命长，不含对人体、环境有害的添加剂。本发明的制备方法包括称取各原料组成、第一次造粒、第二次造粒。该制备方法工艺流程简单，取材广泛，易于实现。
文档编号C08K7/06GK102408606SQ201110258710
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者宋义虎, 强弱, 强虎贲, 计晓荣 申请人:西安盖沃热能科技有限公司