本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种PTC型炭黑高分子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PTC型炭黑高分子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PTC型炭黑高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯70-77、高密度聚乙烯65-70、碳纤维T300 20-25、炭黑N750 17-22、钛酸丁酯0.7-0.9、甘油0.3-0.4、异丙醇0.1-0.2、三乙酰胺0.2-0.4、对甲苯磺酸0.9-1、抗氧剂1010 0.6-0.8、氢氧化铝0.2-0.4、三嗪成炭剂0.1-0.3、顺丁烯二酸二丁酯1-3、麦饭石粉10-12。
进一步地，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯73、高密度聚乙烯68、碳纤维T300 22、炭黑N750 19、钛酸丁酯0.8、甘油0.35、异丙醇0.15、三乙酰胺0.3、对甲苯磺酸0.95、抗氧剂1010 0.7、氢氧化铝0.3、三嗪成炭剂0.2、顺丁烯二酸二丁酯2、麦饭石粉11。
一种PTC型炭黑高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述聚丙烯、高密度聚乙烯及钛酸丁酯充分混合，将混合料加入双螺杆挤出机，在螺杆转速100-110r/min、挤出温度160-180℃条件下挤出，制成基体树脂；
（2）将制成的基体树脂倾入双棍筒炼塑机内，混炼至均匀成片，再均匀地加入上述炭黑N750与碳纤维T300,控制塑炼时间为10-20min；
（3）将塑炼后的复合材料与剩余各原料混合，并加入混合料重量30-40倍的去离子水，升温至80-90℃，将反应产物烘干后装入模具中硫化，硫化温度为130-170℃，保温预热10-15min，在压力8-10MPa下热压10-15min,保压冷却至常温后脱模，即得到所需PTC型炭黑高分子复合材料。
本发明的优点为：本发明制备的复合材料，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；加入抗氧剂1010，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；加入氢氧化铝和三嗪成炭剂，有效提高了复合材料的耐高温性能；采用钛酸丁酯作为交联剂，在交联反应的同时，有效提高了聚合物的粘合性。本发明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。
具体实施方式
以下是本发明的实施例一。
一种PTC型炭黑高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯70、高密度聚乙烯65、碳纤维T300 20、炭黑N750 17、钛酸丁酯0.7、甘油0.3、异丙醇0.1、三乙酰胺0.2、对甲苯磺酸0.9、抗氧剂1010 0.6、氢氧化铝0.2、三嗪成炭剂0.1、顺丁烯二酸二丁酯1、麦饭石粉10。
以下是本发明的实施例二。
一种PTC型炭黑高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯73、高密度聚乙烯68、碳纤维T300 22、炭黑N750 19、钛酸丁酯0.8、甘油0.35、异丙醇0.15、三乙酰胺0.3、对甲苯磺酸0.95、抗氧剂1010 0.7、氢氧化铝0.3、三嗪成炭剂0.2、顺丁烯二酸二丁酯2、麦饭石粉11。
以下是本发明的实施例三。
一种PTC型炭黑高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯77、高密度聚乙烯70、碳纤维T300 25、炭黑N750 22、钛酸丁酯0.9、甘油0.4、异丙醇0.2、三乙酰胺0.4、对甲苯磺酸1、抗氧剂1010 0.8、氢氧化铝0.4、三嗪成炭剂0.3、顺丁烯二酸二丁酯3、麦饭石粉12。
一种如权利要求1所述的PTC型炭黑高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述聚丙烯、高密度聚乙烯及钛酸丁酯充分混合，将混合料加入双螺杆挤出机，在螺杆转速110r/min、挤出温度180℃条件下挤出，制成基体树脂；
（2）将制成的基体树脂倾入双棍筒炼塑机内，混炼至均匀成片，再均匀地加入上述炭黑N750与碳纤维T300,控制塑炼时间为20min；
（3）将塑炼后的复合材料与剩余各原料混合，并加入混合料重量40倍的去离子水，升温至90℃，将反应产物烘干后装入模具中硫化，硫化温度为150℃，保温预热15min，在压力10MPa下热压15min,保压冷却至常温后脱模，即得到所需PTC型炭黑高分子复合材料。