专利名称：：一种具有crt特性的感温电缆料的材料及制备方法
技术领域：
：本发明涉及本发明涉及材料、化工、电子
技术领域：
，具体涉及一种具有负临界温度画电阻(CriticalTemperatureResistance,CTR)效应的高分子基质的电缆料及其制备方法。这种电缆料的使用温度范围为-30150。C，可以在可恢复型线形感温电缆、火灾预警和报警装置、温度测量、过热报警和保护等场合中应用。
背景技术：
：目前，半导体火灾预警装置往往是点状分布的，只能实现一个确定的点状区域内的感温探测，对于需要大面积、长距离实时监控的场合，如输油管线、大楼电缆井、大型化工储罐、管道及化工装置等难以发挥作用。更加先进的作法是使用线形感温电缆通过特定的排布规则实现二维平面内的监控，负温度-电阻系数效应(NegativeTemperatureCoefficient,NTC)是这一类电缆的主要工作原理。如中国发明专利申请(申请号200410067588.9)就公开了一种具有负温度电阻系数效应的感温材料及其制备方法，可以应用在可恢复性报警电缆、感温探测、设备过热保护装置和温度控制器等场合。但NTC特性中传感装置的电阻率是随着温度升高而线性降低的，无法实现在特定温度下的突变，因而报警的灵敏度受到一定的限制。CTR特性是解决这一问题的关键技术。CTR特性是指在某一温度下，材料的电阻率随温度的增加迅速减小，具有很大的负温度系数，从而使相关电路迅速从阻断状态转变为导通状态，从而实现因温度改变导致的信号输出，实现报警和预警功能。常用的CTR特性的材料主要是金属氧化物或半导体类材料，如中国发明专利申请(申请号200710017713.9)公开了一种临界负温度系数热敏电阻线状测温元件及其制备方法，采用了含有Fe、Cr、In、Ni等金属氧化物制成的陶瓷粉，由于陶瓷材料的刚性特征无法实现柔性电缆的制造。因而也难以利用该类材料制备长达数百米的柔性的具有普通使用特点的线形感温电缆。
发明内容有鉴于此，本发明提供一种具有CRT特性的感温电缆料，以实现解决陶瓷材料的刚性特征无法实现柔性电缆的制造的问题，以及电阻率是随着温度升高而线性降低的问题。为实现上述目的，本发明提供一种具有CRT特性的感温电缆料，该电缆料由热塑性聚合物、填充剂、增塑剂、功能性添加剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂和加工助剂组成，其中，各组分的重量配比如下组成按重量计的分热塑性聚合物100填充剂0-20增塑剂0-30功能性添加剂0-35稳定剂0-5阻燃剂0-10润滑剂0-10抗氧剂0-5加工助剂0-5优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述热塑性聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙丙橡胶、聚偏氟乙烯、聚氨酯和氯化聚氯乙烯聚合物中的一种或多种的混合物。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述填充剂包括轻质碳酸钾、气相白炭黑、炭黑、二氧化钛、滑石粉、硅灰石、蒙脱土和云母中的一种或几优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述功能添加剂包括无机金属氧化物经烧制、粉碎得到的粉末状物质，所述粉末状物质具体为氧化镁、氧化锌、氧化铬、氧化铜、氧化铁、氧化钒、氧化钴、氧化镍、氧化锡及各种稀土类金属氧化中的一种或多种。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述稳定剂包括铅盐、金属皂类、有机锡类、稀土类以及由这些稳定剂组成的复合稳定剂，所述稳定剂具体地包括三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钾、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、稀土稳定剂、液体钓锌复合稳定剂和粉状钡镉铅稳定剂中的一种或几种。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述阻燃剂包括氬氧化铝、三氧化二锑、硼化物、氢氧化镁、碳酸铵、氯化铵、磷酸三辛酯、三氯乙基磷酸酯、氯化石蜡、四溴双酚A和多溴联苯醚中的一种或几种。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述润滑剂包括金属皂类、脂肪酸及酯类、烃类和有机硅化合物，所述润滑剂具体地包括硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钓、硬脂酸、硬脂酸丁酯、石蜡、微晶石蜡和硅油中的一种或几种。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述抗氧剂包括受阻酚类和芳香胺类，所述抗氧剂具体地包括抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂246中的一种或几种。优选的，在上述具有CRT特性的感温电缆料中，所述工助剂包括脱模剂、着色剂、紫外线稳定剂、防老剂、杀菌剂、抗静电剂、偶联剂等中的一种或几种的复合物。本发明还提供了一种具有CRT特性的感温电缆料的制备方法，该方法具体步骤如下利用高速混合机将各物料按配比加入后先低速混合3-10分钟，然后高速混合5-10分钟获得混合粉料，将混合粉料经挤出机在120-200。C挤出造粒、成型获得具有CTR特性的感温电缆料。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例具有CTR特性的感温电缆料该电缆料是以高分子材料为基质，并添加具有特殊CTR特性的多元有机无机复合物作为功能性添加剂，具有柔性、可连续加工、可以像普通电缆料一样使用的特点。具有CTR特性的感温电缆料的制备方法，该方法的特征是釆用高速混合机将各物料混合均匀后经挤出、造粒成型获得具有CTR特性的感温电缆料。为了更清楚地说明本发明实施例或现有^t支术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是临界温度为50°C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线；图2是临界温度为60°C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线；图3是临界温度为70°C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线；图4是临界温度为80。C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线；图5是临界温度为90°C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线；图6是临界温度为100°C的CTR电缆料的电阻率-温度曲线。具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。本发明实施例提供了一种具有CRT特性的感温电缆料由热塑性聚合物、填充剂、增塑剂、功能性添加剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂和加工助剂组成，其中，各组分的重量配比如下组成按重量计的分热塑性聚合物100填充剂0-20增塑剂0-30功能性添加剂0-35稳定剂0-5阻燃剂0-10润滑剂0-10抗氧剂0-5加工助剂0-5本发明实施例还提供了一种具有CRT特性的感温电缆料的制备方法，其具体步骤为利用高速混合机将各物料按配比加入后先低速混合3-10分钟；然后高速混合5-10分钟获得混合粉料，将混合粉料经挤出机在120-200°C挤出造粒，成型获得具有CTR特性的感温电缆料。实施例l:取聚氯乙烯100份，气相白炭黑10份，邻苯二曱酸二丁酯20份，以氧化锌为主的有机无机复合功能性添加剂10份，二月桂酸二丁基锡2份，三氧化二锑l份，抗氧剂IOIOl份加入高速混合机中，先在低速200rpm下混合3分钟，然后在高速1000rpm下混合5分钟，得到混合粉料，经单螺杆挤出机在160。C下挤出造粒获得电缆粒料。取粒料样品在160。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度50。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图l。实施例2:取聚氯乙烯50份，氯化聚乙烯50份，气相白炭覃10份，亚磷酸三苯酯IO份，邻苯二曱酸二辛酯10份，以氧化铬和氧化钒为主的有机无机复合功能性添加剂5份，马来酸二丁基锡2份，微晶石蜡2份，氢氧化镁5份，抗氧剂2641份加入高速混合机中，先在低速200rpm下混合3分钟，然后在高速1000rpm下混合5分钟，得到混合粉料，经单螺杆挤出机在160。C下挤出造粒获得电缆粒料。取粒料样品在160。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度60。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图2。8实施例3:取氯化聚氯乙烯70份，氯化聚乙烯30份，滑石粉10份，邻苯二甲酸二辛酯10份，环氧硬脂酸辛酯5份，以氧化钒、氧化镧和氧化镁为主的有机无机复合功能性添加剂10份，硬脂酸锌5份，硬脂酸钡5份，抗氧剂1024和抗氧剂1010各1份，以颜料红179为着色剂添加0.1份，先在高速混合机中以低速300rpm混合5分钟，然后高速800rpm混合5分钟，经单螺杆挤出机在150。C下挤出造粒成型获得红色的电缆料粒料。取粒料样品在150。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度70。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图3。实施例4:取线型低密度聚乙烯70份，高氯化聚乙烯30份，二氧化钛10份，以氧化铜、氧化铁、氧化钴为主的有机无机复合功能性添加剂15份，环氧大豆油IO份，氯化石蜡5份，硬脂酸5份，硬脂酸钡5份，抗氧剂246和抗氧剂1010各1份，以钴蓝颜料l份为着色剂，先在高速混合机中以低速300rpm混合5分钟，然后高速800rpm混合5分钟，经单螺杆挤出机在150。C下挤出造粒成型获得电缆料粒料。取粒料样品在150。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度80。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图4。实施例5:取乙丙橡胶60份，氯化聚乙烯20份，高氯化聚氯乙烯20份，蒙脱土10份，邻苯二甲酸二辛酯10份，以氧化锡、氧化镍和氧化钆为主的有机无机复合功能性添加剂15份，硬脂酸5份，硬脂酸钡5份，抗氧剂10102份，先在高速混合机中以低速300rpm混合5分钟，然后高速800rpm混合5分钟，经单螺杆挤出机在160。C下挤出造粒成型获得红色的电缆料粒料。取粒料样品在160。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度90。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图5。实施例6:取乙烯-醋酸乙烯共聚物80份，氯化橡胶10份，聚氯乙烯10份，硅灰石IO份，邻苯二曱酸二辛酯20份，以氧化镍、氧化铈和氧化钕为主的有机无机复合功能性添加剂20份，粉状钡镉铅稳定剂2份，三氧化二锑3份，抗氧剂10101份加入高速混合机中，先在低速200rpm下混合3分钟，然后在高速1000rpm下混合5分钟，得到混合粉料，经单螺杆挤出机在160。C下挤出造粒获得电缆粒料。取粒料样品在160。C热压成厚度lmm的样片，在高阻计上测量电阻率-温度变化，得到临界温度100。C的具有CTR特性的电缆料。电阻率-温度变化曲线如图6。实施例7-30:以下以表格形式说明更多实施例的基本配方。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表格中各配方的各种物料利用高速混合机按配比加入后先低速混合3-10分钟，然后高速混合5-10分钟获得混合粉料，将混合粉料经挤出机在120-200。C挤出造粒、成型获得具有CTR特性的感温电缆料。有上述实施例可以看出在不同的物料配比下用高阻计测量材料电阻随温度的变化值，换算成电阻率与温度之间变化关系，在50-110。C时材料的电阻率开始出现迅速下降的特征，而在这些温度之前，材料的电阻率变化很小。在临界温度前后，材料电阻率的变化幅度为2-5个数量级。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例具有CTR特性的感温电缆料该电缆料是以高分子材料为基质，并添加具有特殊CTR特性的多元有机无机复合物作为功能性添加剂，具有柔性、可连续加工、可以像普通电缆料一样使用的特点。具有CTR特性的感温电缆料的制备方法，该方法的特征是采用高速混合机将各物料混合均匀后经挤出、造粒成型获得具有CTR特性的感温电缆料。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。权利要求1、一种具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，由热塑性聚合物、填充剂、增塑剂、功能性添加剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂和加工助剂组成，其中，各组分的重量配比如下组成按重量计的份热塑性聚合物100填充剂0-20增塑剂0-30功能性添加剂0-35稳定剂0-5阻燃剂0-10润滑剂0-10抗氧剂0-5加工助剂0-5。2、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙丙橡胶、聚偏氟乙烯、聚氨酯和氯化聚氯乙烯聚合物中的一种或多种的混合物。3、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述填充剂包括轻质碳酸钾、气相白炭黑、炭黑、二氧化钛、滑石粉、硅灰石、蒙脱土和云母中的一种或几种；所述增塑剂包括苯二曱酸酯类、聚酯类、磷酸酯类和环氧大豆油类中的一种或几种。4、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述功能添加剂包括无机金属氧化物经烧制、粉碎得到的粉末状物质，所述粉末状物质具体为氧化镁、氧化锌、氧化铬、氧化铜、氧化铁、氧化钒、氧化钴、氧化镍、氧化锡及各种稀土类金属氧化中的一种或多种。5、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述稳定剂包括铅盐、金属皂类、有机锡类、稀土类以及由这些稳定剂组成的复合稳定剂，所述稳定剂具体地包括三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、稀土稳定剂、液体钓锌复合稳定剂和粉状钡镉铅稳定剂中的一种或几种。6、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼化物、氢氧化镁、碳酸铵、氯化铵、磷酸三辛酯、三氯乙基磷酸酯、氯化石蜡、四溴双酚A和多溴联苯醚中的一种或几种。7、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述润滑剂包括金属皂类、脂肪酸及酯类、烃类和有枳J圭化合物，所述润滑剂具体地包括硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸4丐、硬脂酸、硬脂酸丁酯、石蜡、微晶石蜡和硅油中的一种或几种。8、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类和芳香胺类，所述抗氧剂具体地包括抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂246中的一种或几种。9、根据权利要求1所述的具有CRT特性的感温电缆料，其特征在于，所述工助剂包括脱模剂、着色剂、紫外线稳定剂、防老剂、杀菌剂、抗静电剂、偶联剂等中的一种或几种的复合物。10、一种具有CRT特性的感温电缆料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下利用高速混合机将各物料按配比加入后先低速混合3-10分钟，然后高速混合5-10分钟获得混合粉料，将混合粉料经挤出机在120-200°C挤出造粒、成型获得具有CTR特性的感温电缆料。全文摘要本发明涉及材料、化工、电子
技术领域：
，具体涉及一种具有CTR效应的高分子基质的电缆料及其制备方法。一种具有CRT特性的感温电缆料，由热塑性聚合物、填充剂、增塑剂、功能性添加剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂和加工助剂组成，这种电缆料的使用温度范围为-30～150℃，可以在可恢复型线形感温电缆、火灾预警和报警装置、温度测量、过热报警和保护等场合中应用。本发明实施例具有CTR特性的感温电缆料该电缆料是以高分子材料为基质，并添加具有特殊CTR特性的多元有机无机复合物作为功能性添加剂，具有柔性、可连续加工、可以像普通电缆料一样使用的特点。文档编号C08L23/00GK101613504SQ20091016124公开日2009年12月30日申请日期2009年7月24日优先权日2009年7月24日发明者弢张,曾学义,琦赵,邹志武申请人:青岛中阳消防科技有限公司