一种改性石墨烯/pvdf复合ptc热敏电阻器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电加热器生产技术领域，具体涉及一种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器；其由两层金属箔片夹有片状PTC芯材构成，所述PTC芯材由如下质量分数的组分组成：功能导电填：28?43wt％、助剂：3?6wt％、改性石墨烯：2?5wt％、LLDPE：6?12wt％、PVDF：余量；本发明提供的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器耐高温性能突出，导电性能优越。
【专利说明】
一种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器
技术领域
[0001] 本发明涉及电加热器生产技术领域，具体涉及一种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏 电阻器。
【背景技术】
[0002] 一般的，填充导电粒子的结晶高分子复合材料可表现出正温系数PTC现象，也就是 说在较低的温度时，这类导体呈现较低的电阻率，而当温度升高到达高分子聚合物熔点以 上，电阻率会急速升高。目前常规的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、EVA、EAA、 EBA，导电填料包括炭黑、石墨、碳纤维、镍粉、铜粉、铝粉等。
[0003] 高分子PTC阻值与温度的关系并不是线性关系，而是在温度上升初期PTC阻值变化 并不大，只是当温度达到一定值(G点）阻值突然变大。我们称G点为拐点或居里点。当我们对 G点与PTC材料中的聚合物(PE)的物理性对比时发现，G点非常接近PE的熔点。如高密度聚乙 烯(HDPE)的熔点在125°C±5°C，低密度聚乙烯（LDPE)的熔点在115°C±5°C。而相应的PTC G 点与相应的熔点相差不超过l〇°C。有分析认为PTC只有当其温度达到熔点状态时才会出现 阻值跃升。
[0004] 但是用于电加热器的热敏电阻器，往往在高出常温的条件下工作。假使电路短路， 则加热器内部稳步急剧上升，温度也会达到1 l〇°C以上，此时若采用HDPE生产的PTC很可能 失去作用，而导致断电。所以市场要求一种居里点在250°C以上的高分子PTC。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温性能突出，导电性能优越的改性 石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器。
[0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0007] -种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器，由两层金属箱片夹有片状PTC芯材构 成，其特征在于，所述PTC芯材由如下质量分数的组分组成： 功能导电填料 28-43wt%; 助剂 3-6wt°/〇；
[0008] 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。
[0009] 进一步的，所述PTC芯材由如下质量分数的组分组成： 功能导电填料 32-40wt%; 助剂 4-5wt%；
[0010] 改性石墨烯 3-4wt%； LLDPE 8-10wt%； PVDF 余量。
[0011] 进一步的，所述改性石墨稀为用聚苯胺或MDI对石墨稀进行改性。
[0012] 进一步的，所述功能导电填料具体选自炭黑，铝粉，二氧化钛，碳纳米管，镍包石墨 中的任意两种或两种以上组合物。
[0013] 进一步的，所述助剂具体包括偶联剂NTC401，阻燃剂氢氧化铝，含氟表面活性剂。
[0014] 进一步的，所述功能导电填料粒径小于6000目。
[0015] 本发明的有益效果为：
[0016] 1.本发明提供的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导电性能好，检测灵敏度 高：石墨烯烃改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的电学性 能;改性石墨稀/PVDF复合后，材料介电常数尚，导电性能好，检测灵敏度尚。
[0017] 2.经检测，本发明提供的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器居里点可稳定在 330°C以上，耐高温性能突出，工作温度范围宽，稳定性好，过载能力强。
[0018] 3.本发明将各种组分有机组合在一起，能够有效减缓产品老化速率，延长了 PTC热 敏电阻器的使用寿命;且本发明提供的热敏电阻器强度高，不易断裂破碎。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施 例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域 普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护 的范围。
[0020] 实施例1:
[0021] -种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器，由两层金属箱片夹有片状PTC芯材构 成，PTC芯材由如下质量分数的组分组成： 粒径小于6000目的炭黑22wt%; 粒径小于6000目的二氧化钬 4wt% ； 粒径小于6000目的镍包石墨 偶联剂 NTC401 2wt%；
[0022] 阻燃剂氢氧化铝 2wt%; 含氟表面活性剂 2 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 2wt%; LLDPE 12wt%; PVDF 52wt%"
[0023] 实施例2: 粒径小于6000目的铝粉 ：12wt%; 粒径小于6000目的碳纳米管28wt%; 偶联剂 NTC401 lwt%；
[0024] 阻燃剂氢氧化铝 2wt%; 含氟表面活性剂 lwt%; Μ?Γ改性石墨烯 4wt%; LLDPE 8wt%；
[0025] PVDF 44wt%p
[0026] 实施例3: 粒径小于6000目的炭黑 3 5:wt%; 粒径小于6000目的镍包石墨 8wt°/〇; 偶联剂 NTC401 0.5wt%； 阻燃剂氢氧化铝 lwt%;
[0027] 含氟表面活性剂 L 5\v t%; MDI改性石墨烯 5wt%； LLDPE 6wt%： PVDF 43wt%〇
[0028] 实施例4: 粒径小于6000目的铭粉 6wt%； 粒径小于6000目的碳纳米管 22wt%; 粒径小于6000目的镍包石墨 4wi:%; 偶联剂 NTC401 O.Bwt%；
[0029] 阻燃剂氢氧化铝 2.3wt%; 含氟表面活性剂 1.9 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 3wi%; LLDPE 10wt%； PVDF 50wt%〇
[0030] 本发明的有益效果为：
[0031] 1.本发明提供的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导电性能好，检测灵敏度 高：石墨烯烃改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的电学性 能;改性石墨稀/PVDF复合后，材料介电常数尚，导电性能好，检测灵敏度尚。
[0032] 2.经检测，本发明提供的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器居里点可稳定在 330°C以上，耐高温性能突出，工作温度范围宽，稳定性好，过载能力强。
[0033] 3.本发明将各种组分有机组合在一起，能够有效减缓产品老化速率，延长了 PTC热 敏电阻器的使用寿命;且本发明提供的热敏电阻器强度高，不易断裂破碎。
[0034]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例 对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施 例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者 替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器，由两层金属箱片夹有片状PTC芯材构成， 其特征在于，所述PTC芯材由如下质量分数的组分组成： 功能导电填料 28-43wt%； 助剂 3-6wt%:; 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。2. 如权利要求1所述的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器，其特征在于，所述PTC芯 材由如下质量分数的组分组成： 功能导电填料 32-40wt%； 助剂 4-5wt%； 改性石墨烯 3 -4wt%; LLDPE 8-10wt%:； PVDF 余量。3. 如权利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导热材料，其特征在 于，所述改性石墨烯为用聚苯胺或MDI对石墨烯进行改性。4. 如权利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导热材料，其特征在 于，所述功能导电填料具体选自炭黑，铝粉，二氧化钛，碳纳米管，镍包石墨中的任意两种或 两种以上组合物。5. 如权利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导热材料，其特征在 于，所述助剂具体包括偶联剂NTC401，阻燃剂氢氧化铝，含氟表面活性剂。6. 如权利要求4所述的改性石墨烯/PVDF复合PTC热敏电阻器导热材料，其特征在于，所 述功能导电填料粒径小于6000目。
【文档编号】H01C7/02GK106024230SQ201610652308
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月10日
【发明人】汪洋, 陈启志, 李国春, 江盈
【申请人】安徽省宁国天成电工有限公司