一种耐高温PTC电发热复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12640743阅读:189来源:国知局

本发明涉及一种复合材料,尤其涉及一种耐高温PTC电发热复合材料及其制备方法。



背景技术:

PTC 高分子发热材料作为过热、过流保护和自控温加热材料广泛应用于通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等众多领域中。目前的有机PTC 材料主要以石墨和炭黑为导电填料,主要存在室温电阻分布较宽,PTC 强度小、稳定性较低、耐高温性能较弱等问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种耐高温PTC电发热复合材料及其制备方法,其具有较低的室温电阻率、稳定的导电性能、较高的PTC强度及较弱的NTC效应及较好的重复性,耐高温性能较强。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种耐高温PTC电发热复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:乙烯-醋酸乙烯共聚物60-70、低密度聚乙烯80-90、氧化铝23-35、氮化硼10-13、对甲苯磺酸1.2-1.4、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7-1、聚丙烯成核剂0.8-1.1、硅烷偶联剂KH550 5-7、N,N-二甲基甲酰胺0.7-2、氢氧化铝0.3-0.6、三嗪成炭剂0.2-0.3。

进一步地,它是由下述重量份的原料组成的:乙烯-醋酸乙烯共聚物65、低密度聚乙烯85、氧化铝27、氮化硼12、对甲苯磺酸1.3、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、聚丙烯成核剂0.9、硅烷偶联剂KH550 6、N,N-二甲基甲酰胺1.3、氢氧化铝0.5、三嗪成炭剂0.2。

一种的耐高温PTC电发热复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将上述硅烷偶联剂KH550加入到其重量100-120倍的无水乙醇中,充分搅拌,制成偶联剂稀释液;

(2)将上述氧化铝和氮化硼充分混合,并进行研磨处理,制成平均粒度为20-30um的球形混合导电填料;

(3)将上述混合导电填料加入至上述偶联剂稀释液中,充分搅拌后,放入100-120℃烘箱中进行烘干,对混合导电填料进行预处理;

(4)将上述预处理后的导电填料与剩余各原料进行混合,加入到混合料重量50-65倍的去离子水中,充分搅拌,超声20-25分钟,并通入γ射线处理10-15分钟,然后烘干并加热至熔融状态,混炼30-45分钟,挤出造粒,即得到所述PTC电发热复合材料。

本发明的优点为:本发明制备的PTC电发热复合材料,采用两种聚合物作为基体,反应过程中能够发生双逾渗行为,提高了材料电阻的重现性;在混合制备过程中采用γ射线进行处理,使得复合体系的NTC效应大大降低,而且还提高了体系的热循环和电热平衡温度重现性;加入2,4,6-三叔丁基苯酚,使得复合材料的长期通电稳定性和反复通断电稳定性得以提高,而且2,4,6-三叔丁基苯酚也在加工过程中起到了润滑聚合物的作用;本发明加入的氢氧化铝、三嗪成炭剂等有效的提高了成品复合材料的防火阻燃性,耐高温效果较好,提高了使用安全性。

具体实施方式

以下是本发明的实施例一。

一种耐高温PTC电发热复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:乙烯-醋酸乙烯共聚物60、低密度聚乙烯80、氧化铝23、氮化硼10、对甲苯磺酸1.2、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7、聚丙烯成核剂0.8、硅烷偶联剂KH550 5、N,N-二甲基甲酰胺0.7、氢氧化铝0.3、三嗪成炭剂0.2。

以下是本发明的实施例二。

一种耐高温PTC电发热复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:乙烯-醋酸乙烯共聚物65、低密度聚乙烯85、氧化铝27、氮化硼12、对甲苯磺酸1.3、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、聚丙烯成核剂0.9、硅烷偶联剂KH550 6、N,N-二甲基甲酰胺1.3、氢氧化铝0.5、三嗪成炭剂0.2。

以下是本发明的实施例三。

一种耐高温PTC电发热复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:乙烯-醋酸乙烯共聚物70、低密度聚乙烯90、氧化铝35、氮化硼13、对甲苯磺酸1.4、2,4,6-三叔丁基苯酚1、聚丙烯成核剂1.1、硅烷偶联剂KH550 7、N,N-二甲基甲酰胺2、氢氧化铝0.6、三嗪成炭剂0.3。

一种如权利要求1所述的耐高温PTC电发热复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将上述硅烷偶联剂KH550加入到其重量100倍的无水乙醇中,充分搅拌,制成偶联剂稀释液;

(2)将上述氧化铝和氮化硼充分混合,并进行研磨处理,制成平均粒度为25um的球形混合导电填料;

(3)将上述混合导电填料加入至上述偶联剂稀释液中,充分搅拌后,放入110℃烘箱中进行烘干,以对混合导电填料进行预处理;

(4)将上述预处理后的导电填料与剩余各原料进行混合,加入到混合料重量55倍的去离子水中,充分搅拌,超声25分钟,并通入γ射线处理15分钟,然后烘干并加热至熔融状态,混炼40分钟,挤出造粒,即得到所述PTC电发热复合材料。

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