一种耐高温传感器保护材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及传感器制造技术领域，具体涉及一种耐高温材料。一种耐高温传感器保护材料，将47.3％～57.3％的聚四氟乙烯、10.6％～20.6％的云母砂、18.6％～28.6％的聚全氟乙丙烯和3.5％～13.5％的锡青铜按照制备工艺制得产品并将产品按特定方式截取后套设于传感器探头上进行加温封装。由于采用上述技术方案，本发明具有优良的耐高低温、耐磨损和耐气候性能，产品容易加工，与传感器的金属引脚和导线绝缘材质均能在使用温度范围内严密结合，确保了传感器的信号传输稳定性，延长了传感器的使用寿命。
【专利说明】
一种耐高温传感器保护材料
技术领域
[0001] 本发明涉及传感器制造技术领域，具体涉及一种耐高温封装材料。
【背景技术】
[0002] 温度传感器制造领域目前通常采用如电子胶水、陶瓷胶水作为封装材料对传感器 进行封装。这类材料由于与传感器的金属引脚和导线不能在使用温度范围内严密结合，较 容易使传感器产生信号失真，甚至失灵的情况。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种耐高温传感器保护材料，解决以上技术问题。
[0004] 本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0005] -种耐高温传感器保护材料，其特征在于，采用如下材料组分制备而成：
[0006] 聚四氟乙烯 47.3%~57.3%; 八付砂 10.6%~20.6%; 聚全氟乙丙烯 18.6%~28.6%; 锡青铜 3.5%~13.5%。
[0007] 优选的，有如下材料组分配比：
[0008] 聚四氟乙烯 52.3%; 石母砂 15.6%； 聚全氟乙丙烯 23.6%; 锡青铜 8.5%。
[0009] 本发明采用聚四氟乙烯、云母砂、聚全氟乙丙袭和锡青铜作为制备原料，以一定配 比制成适用于传感器外壳与导线和引脚牢固连接的封装材料，克服了传统工艺制成的传感 器封装材料对于温度适应性低的缺点，延长了传感器的使用寿命，传统传感器只能使用2 年，而经过改良封装材料制成的传感器使用寿命延长至10年以上，使得工业设备及民用产 品的使用年限大大延长，间接降低了维修成本，提升了技术装备的技术水平。
[0010] 本发明的组分中使用的聚四氟乙烯构成材料主体，其具有优异的抗酸碱性能，几 乎不溶于所有有机溶剂，同时也具有一定的耐高温特点，摩擦系数极低，使得本发明的产品 在实际使用中，具有较为光滑的外表，间接增加了耐磨损的性能；组分中使用的云母砂不仅 增加了产品的外观色泽，由于其具有坚硬耐磨的性能，为成型产品的机械性能起到了增强 作用；组分中使用的聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合 物，是一种线型聚合物，其大分子链完全由氟元素和碳元素构成，具有杰出的耐高低温性、 耐化学性、电绝缘性、防粘性和耐候性，其中最杰出的是电绝缘性能，优异的电绝缘特性和 易加工性能使得其在绝缘保护材料领域占有重要的地位；组分中使用的锡青铜是以锡为主 要合金元素的青铜，依靠其优良的流动性和耐磨性，增强了产品的易加工性能。
[0011] 本发明采用如下制备工艺步骤制成所述保护材料：
[0012] 1)称取定量组分配方作为制备材料，对制备材料进行烘烤，以便除去材料中微量 的水分；
[0013] 2)在步骤1)基础上将烘烤后的材料投入注塑料机内进行搅拌，使其充分混合；
[0014] 3)注塑料机内的挤出头温度调整至物料熔合所需温度，并持续一定时间熔合后使 物料挤出成型为管状料件成品。
[0015] 所述工艺步骤1)中的烘烤温度为30 °C~50 °C，优选40 °C。
[0016] 所述工艺步骤1)中的烘烤时间为600s~800s，优选700s。
[0017] 所述工艺步骤2)中的物料投入的先后秩序为聚四氟乙烯、云母砂、锡青铜、聚全 氟乙丙烯，使材料混合更为充分。
[0018] 所述工艺步骤2)中的注塑料机的搅拌温度为45°C~65°C，优选60°C。
[0019] 所述工艺步骤2)中的搅拌持续时间为25分钟~60分钟，优选30分钟。
[0020] 所述工艺步骤3)中的注塑料机的挤出温度为85°C~95°C。
[0021] 所述工艺步骤3)中的注塑料机的物料熔融时间持续45分钟~60分钟，优选60 分钟。
[0022] 本发明通过如下使用步骤进行实际应用：
[0023] 1)将成型后的管状料件进行断件处理，裁剪长度按照实际使用所需长度；
[0024] 2)将断件后的产品穿设于传感器探头外部，并将包括传感器探头、传感器探头引 脚、与引脚连接的导线线芯以及部分导线绝缘层包覆住；
[0025] 3)在步骤2)的基础上对产品进行加温，使得管状料件在高温下熔融后与探头、探 头引脚、与引脚连接的导线线芯和部分覆盖住的导线绝缘层有机结合，熔成一体；
[0026] 4)对步骤3)处理并结合熔成一体的产品进行降温退火处理，制得封装后的传感 器产品。
[0027] 所述使用步骤3)中的加温温度为420 °C~480 °C，优选450 °C。
[0028] 所述使用步骤3)中的加温融合的持续时间为5s~8s，优选5s。
[0029] 所述使用步骤4)中的退火温度为150°C~180°C。
[0030] 所述使用步骤4)中的退火持续时间为2分钟~5分钟，优选3分钟。
[0031] 有益效果：由于采用上述技术方案，本发明具有优良的耐高低温、耐磨损和耐气候 性能，产品容易加工，与传感器的金属引脚和导线绝缘材质均能在使用温度范围内严密结 合，确保了传感器的信号传输稳定性，延长了传感器的使用寿命。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明应用于实际中的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示进一步阐述本发明。
[0034] 一种耐高温传感器保护材料，采用如下材料组分制备而成：
[0035] 聚四氟乙烯 47,3%~57.3%;
[0036] 厶付砂 10.6%~20.6%; 聚全氟乙丙烯 18.6%~28.6%; 锡青铜 3.5%~13.5%。
[0037] 本发明采用聚四氟乙烯、云母砂、聚全氟乙丙袭和锡青铜作为制备原料，以一定配 比制成适用于传感器外壳与导线和引脚牢固连接的封装材料，克服了传统工艺制成的传感 器封装材料对于温度适应性低的缺点，延长了传感器的使用寿命，传统传感器只能使用2 年，而经过改良封装材料制成的传感器使用寿命延长至10年以上，使得工业设备及民用产 品的使用年限大大延长，间接降低了维修成本，提升了技术装备的技术水平。
[0038] 本发明的组分中使用的聚四氟乙烯构成材料主体，其具有优异的抗酸碱性能，几 乎不溶于所有有机溶剂，同时也具有一定的耐高温特点，摩擦系数极低，使得本发明的产品 在实际使用中，具有较为光滑的外表，间接增加了耐磨损的性能；组分中使用的云母砂不仅 增加了产品的外观色泽，由于其具有坚硬耐磨的性能，为成型产品的机械性能起到了增强 作用；组分中使用的聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合 物，是一种线型聚合物，其大分子链完全由氟元素和碳元素构成，具有杰出的耐高低温性、 耐化学性、电绝缘性、防粘性和耐候性，其中最杰出的是电绝缘性能，优异的电绝缘特性和 易加工性能使得其在绝缘保护材料领域占有重要的地位；组分中使用的锡青铜是以锡为主 要合金元素的青铜，依靠其优良的流动性和耐磨性，增强了产品的易加工性能。
[0039] 本发明采用如下制备工艺步骤制成保护材料：
[0040] 1)称取定量组分配方作为制备材料，对制备材料进行烘烤，以便_除去材料中微 量的水分，其中烘烤温度为30°c~50°C，烘烤时间为600s~800s ;
[0041] 2)在步骤1)基础上将烘烤后的材料投入注塑料机内进行搅拌，使其充分混合，投 入秩序先后为聚四氟乙烯、云母砂、锡青铜、聚全氟乙丙烯，其中，物料在注塑料机中的搅拌 温度为45 °C~65 °C，并持续搅拌25分钟~60分钟；
[0042] 3)注塑料机内的挤出头温度调整为85 °C~95 °C，并持续45分钟~60
[0043] 分钟的熔融后使物料挤出成型为管状料件成品。本发明通过如下使用步骤进行实 际应用：
[0044] 1)将成型后的管状料件进行断件处理，裁剪长度按照实际使用所需长度；
[0045] 2)将断件后的产品穿设于传感器探头外部，并将包括传感器探头、传感器探头引 脚、与引脚连接的导线线芯以及部分导线绝缘层包覆住；
[0046] 3)在步骤2)的基础上对产品进行加温，加温温度为420°C~480°C，加温融合的持 续时间为5s~8s，使得管状料件在高温下熔融后与探头、探头引脚、与引脚连接的导线线 芯和部分覆盖住的导线绝缘层有机结合，熔成一体；
[0047] 4)对步骤3)处理并结合熔成一体的产品进行降温退火处理，退火温度为150°C~ 180°C，退火持续时间为2分钟~5分钟，制得封装后的传感器产品。
[0048] 本发明根据配比和制备工艺有如下实施例：
[0049] 实施例1 :选取材料组分及配比为：47.3%的聚四氟乙烯，15.6%的云母砂， 23. 6%的聚全氟乙丙烯，13. 5%的锡青铜。将选定配比的组分材料先进行700s时长的烘 烤，烘烤温度为40°C，以便除去组分中含有的微量水分，使组分在混合搅拌时不会因水分的 原因而影响组分的性质和混合、熔融时的物化性质；然后将组分材料依照先后顺序投入到 注塑机内进行搅拌，搅拌部的工作温度为60°C，搅拌时长持续30分钟；调整挤出部的温度， 并持续熔融60分钟后挤出物料成型为管状料件成品。
[0050] 实施例2 :选取材料组分及配比为：52. 3%的聚四氟乙烯，15. 6%的云母砂， 23. 6%的聚全氟乙丙烯，8. 5%的锡青铜。将选定配比的组分材料先进行700s时长的烘烤， 烘烤温度为40°C，以便除去组分中含有的微量水分，使组分在混合搅拌时不会因水分的原 因而影响组分的性质和混合、熔融时的物化性质；然后将组分材料依照先后顺序投入到注 塑机内进行搅拌，搅拌部的工作温度为60°C，搅拌时长持续30分钟；调整挤出部的温度，并 持续熔融60分钟后挤出物料成型为管状料件成品。
[0051] 实施例3 :选取材料组分及配比为：57. 3%的聚四氟乙烯，12. 6%的云母砂， 20. 6%的聚全氟乙丙烯，9. 5%的锡青铜。将选定配比的组分材料先进行700s时长的烘烤， 烘烤温度为40°C，以便除去组分中含有的微量水分，使组分在混合搅拌时不会因水分的原 因而影响组分的性质和混合、熔融时的物化性质；然后将组分材料依照先后顺序投入到注 塑机内进行搅拌，搅拌部的工作温度为60°C，搅拌时长持续30分钟；调整挤出部的温度，并 持续熔融60分钟后挤出物料成型为管状料件成品。
[0052] 参照图1，本发明应用于实际中的实施例如下：
[0053] 产品使用前对管状料件进行断件。在传感器探头1外部设置本发明所制成的管状 料件2,管状料件2已经经过断件处理，将管状料件2套设于探头1上，并且探头1距离料件 2的一端开口 1mm，料件2的另一端开口位于探头导线的外层绝缘层302外，距离绝缘层破 口处2_~4_，然后使用450°C的高温进行加温熔合，熔合时长为5秒，使管状料件2与探 头1、探头金属引脚4、探头导线的线芯301和绝缘层302充分地有机结合，熔成一体后形成 封装完成的传感器成品；对传感器成品进行时长3分钟的退火，退火温度为150°C，使产品 各个部位的熔合结构更为稳固，化学性质更为稳定。
[0054] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，采用如下材料组分制备而成： 聚四氣乙婦 47.3%~57.3%; 云母砂 10.6%~20.后％; 聚全氣乙丙嫌 18.6%~28.6〇/〇; 锡青铜 3.5%~13.5%。2. 根据权利要求1所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，制备材料组分配 比如下： 聚四氣石帰 52.3%; 云母砂 15.6%; 聚全氣乙丙帰 23.6%; 锡青铜 8.5%。3. 根据权利要求1所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，采用如下制备工 艺步骤制成所述保护材料： 1) 称取定量组分配方作为制备材料，对制备材料进行烘烤，^便_除去材料中微量的 水分； 2) 在步骤1)基础上将烘烤后的材料投入注塑料机内进行揽拌，使其充分混合； 3) 注塑料机的溫度调整至工作溫度，并持续一定时间后使物料挤出成型为管状料件成 品。4. 根据权利要求3所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述工艺步骤1) 中的烘烤溫度为30°C~50°C，； 烘烤持续时间为600s~800s。5. 根据权利要求3所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述工艺步骤2) 中的物料投入秩序的先后顺序为聚四氣乙締、云母砂、锡青铜、聚全氣乙丙締。6. 根据权利要求3所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述工艺步骤2) 中的注塑料机的揽拌溫度为45°C~65°C ; 揽拌持续时间为25分钟~60分钟。7. 根据权利要求3至6任一项所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述工 艺步骤3)中注塑料机的挤出溫度为85°C~95°C，物料烙融时间持续45分钟~60分钟。8. 根据权利要求1所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，本发明通过如下 使用步骤进行实际应用： 1) 将成型后的管状料件进行断件处理，裁剪长度按照实际使用所需长度； 2) 将断件后的产品穿设于传感器探头外部，并将包括传感器探头、传感器探头引脚、与 引脚连接的导线线忍W及部分导线绝缘层包覆住； 3) 在步骤2)的基础上对产品进行加溫，使得管状料件在高溫下烙融后与探头、探头引 脚、与引脚连接的导线线忍和部分覆盖住的导线绝缘层有机结合，烙成一体； 4) 对步骤3)处理并结合烙成一体的产品进行降溫退火处理，制得封装后的传感器产 品。9. 根据权利要求8所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述步骤3)中的 加溫溫度为420°C~480°C，加溫融合的持续时间为5s~8s。10. 根据权利要求9所述的一种耐高溫传感器保护材料，其特征在于，所述步骤3)中的 退火溫度为150°C~180°C，退火持续时间为2分钟~5分钟。
【文档编号】C08L27/18GK105838002SQ201510020312
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月15日
【发明人】陆善江, 刘丰玮, 陈正彬
【申请人】上海歆嘉机电有限公司