一种高分子PTC电发热复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12401693阅读:420来源:国知局

本发明涉及一种复合材料,尤其涉及一种高分子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 材料由于配方及加工工艺不合理,主要存在室温电阻分布较宽,PTC 强度小、稳定性较低等问题。



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,提供一种高分子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、较弱的NTC效应及较好的重复性。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种高分子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、石墨20-30、对甲苯磺酸1.5-1.8、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7-1、蛭石粉7-9、聚丙烯成核剂1-1.2、硅烷偶联剂KH550 3-5、防焦剂CTP 0.3-0.5、氮化铝20-30、抗氧剂1010 0.7-1、膨润土23-30、N,N-二甲基甲酰胺0.7-2。

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、石墨26、对甲苯磺酸1.7、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、蛭石粉8、聚丙烯成核剂1.1、硅烷偶联剂KH550 4、防焦剂CTP 0.4、氮化铝23、抗氧剂1010 0.9、膨润土27、N,N-二甲基甲酰胺1.3。

一种高分子PTC电发热复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将上述膨润土在600-670℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,磨成细粉,与上述N,N-二甲基甲酰胺充分混合,加入到混合料重量60-70倍的蒸馏水中,升高温度至60-70℃,保温搅拌10-15分钟,加入上述蛭石粉,继续搅拌至常温,得酰胺分散液;

(2)将上述石墨、氮化铝混合,加入到混合料重量50-70倍的蒸馏水中,制成悬浮液;

(3)将取上述对甲苯磺酸,加入到其重量170-200倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到50-60℃的水浴中,保温搅拌14-20分钟,出料,加入上述悬浮液,超声20-30分钟,过滤,将沉淀在50-60℃下真空干燥1-2小时,得酸化碳粉

(4)将上述酰胺分散液、酸化碳粉及剩余各原料混合,通入γ射线处理10-15分钟,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;。

具体实施方式

以下是本发明的实施例一。

一种高分子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、石墨20、对甲苯磺酸1.5、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7、蛭石粉7、聚丙烯成核剂1、硅烷偶联剂KH550 3、防焦剂CTP 0.3、氮化铝20、抗氧剂1010 0.7、膨润土23、N,N-二甲基甲酰胺0.7。

以下是本发明的实施例二。

一种高分子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、石墨26、对甲苯磺酸1.7、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、蛭石粉8、聚丙烯成核剂1.1、硅烷偶联剂KH550 4、防焦剂CTP 0.4、氮化铝23、抗氧剂1010 0.9、膨润土27、N,N-二甲基甲酰胺1.3。

以下是本发明的实施例三。

一种高分子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、石墨30、对甲苯磺酸1.8、2,4,6-三叔丁基苯酚1、蛭石粉9、聚丙烯成核剂1.2、硅烷偶联剂KH550 5、防焦剂CTP 0.5、氮化铝30、抗氧剂1010 1、膨润土30、N,N-二甲基甲酰胺2。

一种如权利要求1所述的高分子PTC电发热复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将上述膨润土在670℃下煅烧2小时,冷却至常温,磨成细粉,与上述N,N-二甲基甲酰胺充分混合,加入到混合料重量65倍的蒸馏水中,升高温度至65℃,保温搅拌15分钟,加入上述蛭石粉,继续搅拌至常温,得酰胺分散液;

(2)将上述石墨、氮化铝混合,加入到混合料重量55倍的蒸馏水中,制成悬浮液;

(3)将取上述对甲苯磺酸,加入到其重量180倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到55℃的水浴中,保温搅拌17分钟,出料,加入上述悬浮液,超声25分钟,过滤,将沉淀在55℃下真空干燥1小时,得酸化碳粉;

(4)将上述酰胺分散液、酸化碳粉及剩余各原料混合,并通入γ射线处理15分钟,然后烘干并加热至熔融状态,再混炼45分钟,挤出造粒,即得到所述PTC电发热复合材料。

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