专利名称：Ptc热敏电阻基材、ptc热敏电阻及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)热敏电阻基材、应用该基材的PTC热敏电阻，以及该基材和PTC热敏电阻的制备方法。本发明PTC 热敏电阻主要应用于环境条件比较苛刻的汽车领域电机的过流保护，同时也可用于环境温度较高的一些其他特殊领域。
背景技术：
以高分子树脂为基材制作的PTC( Positive Temperature Coefficient,正温度系数)热敏电阻器已广泛应用于电路中的过流保护。在结晶性树脂中加入导电粒子所制备的材料能表现出一种正温度系数的特性即PTC效应，即在正常温度下，材料呈现出低阻值状态，而当温度升高到高分子树脂熔点附近时，阻值呈现突变跃迁。根据PTC效应制作的热敏电阻应用在电路中，就可以对电路进行有效的保护。在通常情况下，电路中的电流较小，流经热敏电阻的电流产生的热量与向外界环境散发出去的热量达至平衡时，热敏电阻处于低阻值的状态。当有故障电流通过时，产生的热量远大于散发出去的热量，从而导致热敏电阻的温度的升高。当温度达到高分子树脂的熔点附近时，芯片的阻值突升，使电路中的电压基本上全部加载到热敏电阻上，限制了电流的通过，从而保护了电路。当故障电流消失以后，热敏电阻的温度下降，而阻值也随之降低至初始值附近，电路又恢复到正常状态。由于，现在常规的高分子PTC元件，在温度达到85 °C以上时已无法正常工作，因为，目前所使用的高分子材料大都是高密度聚乙烯，其熔点只有130°C左右，从而限制了 PTC材料的应用范围，而PA (polyamide，聚酰胺)、POM (Polyfounoldehyde ResinPolyox Mothylene Resin，聚甲酸丰对月旨)、PET (Polythylene terephthalate, MM 苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (polybutylece ter印hthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PEEK (P0LYETHERETHERKET0NE，聚醚醚酮)、PPS (Phenylene sulfide，聚苯硫醚)、PVDF (poiy vinylidene fluoride，聚偏氟二乙烯)等树脂的熔点大都在170°C以上，故以其做为载体树脂就可以应用在条件更加苛刻的高温环境中。因此，有必要开发能够在125°C左右仍然能正常工作的PTC元件。目前，耐高温PTC元件基本上是以PVDF作为高温料的载体树脂，但是由于PVDF在加工过程及在使用过程中有可能微量的分解，其主要分解产物为有毒的氟化氢和氟碳有机化合物，从而，对于环境造成破坏，使用范围受到了一定的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有的PTC元件在高温环境下不能正常工作，以及目前以PVDF为载体的高温PTC元件，在加工及应用过程中可能产生的有毒有害气体，对人员及环境造成破坏的缺陷，提供一种可以耐高温、无毒无害、PTC强度高、具有优良
5的阻值稳定性的PTC热敏电阻及其制备方法。为解决上述问题，本发明提出以下技术方案一种PTC热敏电阻的基材，其由下述重量配比的组分组成聚酰胺树脂100份；导电粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份；交联剂0. 5 3份；成核剂(Tl份；敏化剂0. 5飞份；抗氧剂0. 5 3份；润滑剂0. 5 2份；偶联剂(Γ2 份；上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚辛酰胺、聚壬酰胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酸癸二胺、聚己二酸己二胺；上述导电粒子是炭黑、石墨、金属粒子或导电陶瓷，上述金属粒子是金、银、铜、铝、镍以及其金属氧化物，上述导电陶瓷是碳化钨、碳化钛；上述惰性填料是金属的氧化物、金属的氢氧化物、碳酸钙、二氧化硅或滑石粉；上述交联剂是有机过氧化物、偶氮化合物、联苄交联剂或双马来酰亚胺；上述成核剂是粒径小于40 μ m的无机填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其碱金属盐，或者是过渡金属元素的氟化物；上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体；上述抗氧剂是下列物质中的一种或者其中多种的复配胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、酯类抗氧剂；上述润滑剂是脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类或有机硅化合物；上述偶联剂是硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂。优选地，上述敏化剂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物三羟甲基丙烷
三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。优选地，上述成核剂是二氧化硅、氧化铝及滑石粉的微细粉末，或者是氟化锌、氟化钙。为解决上述问题，本发明提出以下技术方案一种PTC热敏电阻，其包括一基材、 覆合在该基材正反两面上的电极，该基材由下述重量配比的组分组成聚酰胺树脂100 份；导电粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份；交联剂0. 5^3份；成核剂(Tl份；敏化剂 0. 5飞份；抗氧剂0. 5^3份；润滑剂0. 5^2份；偶联剂(Γ2份；上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚辛酰胺、聚壬酰胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酸癸二胺、聚己二酸己二胺；上述导电粒子是炭黑、石墨、金属粒子或导电陶瓷，上述金属粒子是金、银、铜、铝、镍以及其金属氧化物，上述导电陶瓷是碳化钨、碳化钛；上述惰性填料是金属的氧化物、金属的氢氧化物、碳酸钙、二氧化硅或滑石粉；上述交联剂是有机过氧化物、偶氮化合物、联苄交联剂或双马来酰亚胺；上述成核剂是粒径小于40 μ m的无机填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其碱金属盐，或者是过渡金属元素的氟化物；上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体；上述抗氧剂是下列物质中的一种或者其中多种的复配胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、酯类抗氧剂；上述润滑剂是脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类或有机硅化合物；上述偶联剂是硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂。优选地，上述敏化剂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物三羟甲基丙烷
三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。优选地，上述成核剂是二氧化硅、氧化铝及滑石粉的微细粉末，或者是氟化锌、氟化钙。为解决上述问题，本发明提出以下技术方案一种PTC热敏电阻的基材的制备方法，包括以下步骤
步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好
后，首先进行预混；
步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 2900C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min，最后拉片出料，冷却后，切割成片材，即制成PTC热敏电阻的基材。为解决上述问题，本发明提出以下技术方案一种PTC热敏电阻的制备方法，包括以下步骤
步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好
后，首先进行预混；
步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 2900C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min，最后拉片出料，出料的厚度为0.9 — 1. 2mm，冷却后，切割成80x225 mm的片材，即制成基材；
步骤3 将所得的基材在温度为190 - 290°C的硫化机内进行热压覆合，即在基材的正反两面贴上表面经过糙化处理的镀镍铜箔，通过0. 95 mm厚度的模框来使所覆合芯片的厚度控制在0. 95 1.20mm之间；
步骤4:将上述的覆合了镀镍铜箔电极的基材，进行钴源或电子束辐射交联，辐照剂量为 5 60Mrad ；
步骤5 将辐照后的材片在冲压机上冲成7. 5x9. 3 mm芯片；
步骤6 对芯片进行热处理、充电、退火处理，即得所需的耐高温PTC元件。本发明具有以下有益效果本发明以高熔点的结晶性聚合物聚酰胺为载体，因其熔点大都超过170°C，从而，能够保证材料在125°C时不会发生电阻值的突变，仍然保持在较低的阻值，对电路不至于产生较明显的影响。本专利选用了无毒无害的聚酰胺树脂作为高温料的载体，使其应用范围更加广泛。
图1是本发明PTC热敏电阻的立体图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明提出一种PTC热敏电阻1，其包括一基材12以及覆合在该基材正反两面上的电极14。该电极14是镀镍铜箔。上述PTC热敏电阻的基材12，其由下述重量配比的组分组成 聚酰胺树脂100份；导电粒子:80 150份；惰性填料:20 100份； 交联剂0. 5^3份；成核剂(Tl份；敏化剂0. 5飞份；抗氧剂0. 5^3份； 润滑剂0.5 2份；偶联剂(Γ2份。
上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物PA11 (polyamide 11，聚4^一酰胺)、PA12 (polyamide 12，聚十二酰胺)、PA6 (polyamide 6，聚己内酰胺)、PA8 (polyamide 8，聚辛酰胺)、PA9 (polyamide 9，聚壬酰胺)、PA610 (polyamide 610，聚癸二酰己二胺)、PA1010 (polyamide 1010，聚癸二酸癸二胺)、PA66 (polyamide 66，聚己二酸己
二胺)。上述导电粒子包括有炭黑、石墨、金属粒子、导电陶瓷。上述金属粒子是金、银、铜、 铝、镍等以及其金属氧化物。上述导电陶瓷是碳化钨、碳化钛。上述惰性填料是金属的氧化物、金属的氢氧化物、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉等。上述交联剂是有机过氧化物、偶氮化合物、联苄交联剂或双马来酰亚胺等。上述成核剂可以是粒径小于40 μ m的无机填料粉末，如二氧化硅、氧化铝及滑石粉的微细粉末，也可以是苯甲酸或苯二甲酸及其碱金属盐，还可以是过渡金属元素的氟化物，如氟化锌、氟化钙等。上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体，可以是下列物质中的一种或者其中多种的混合物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。上述抗氧剂是下列物质中的一种或者其中多种的复配胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、 酯类抗氧剂。上述润滑剂是脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类或有机硅化合物。上述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂。制备本发明PTC热敏电阻的基材的制备方法，包括以下步骤
步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好后，首先进行预混；
步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 2900C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min，最后拉片出料，出料的厚度为0. 9 — 1. 2mm,冷却后，切割成80 X 225 mm的片材，即制成PTC热敏电阻的基材12。制备本发明PTC热敏电阻的制备方法，包括以下步骤
步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好
后，首先进行预混；
步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 2900C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min，最后拉片出料，出料的厚度为0. 9 — 1. 2mm,冷却后，切割成80 X 225 mm的片材，即制成基材12 ；
步骤3 将所得的基材12在温度为190 - 290°C的硫化机内进行热压覆合，即在基材的正反两面贴上表面经过糙化处理的镀镍铜箔，通过0.95 mm厚度的模框来使所覆合芯片的
8厚度控制在0. 95 1. 20mm之间；
步骤4 将上述的覆合了镀镍铜箔电极14的基材，进行钴源或电子束辐射交联，辐照剂量为5飞OMrad ；
步骤5 将辐照后的材片在冲压机上冲成7. 5X9. 3 mm芯片；
步骤6 对芯片进行热处理、充电、退火处理等方法的处理，即得所需的耐高温PTC元件。下面通过制备实施例来进一步阐述本发明的技术方案。实施例1
称取聚酰胺树脂PA12 (瑞士 EMS公司、熔点178°C、密度1. 01g/cm2) 100 g，抗氧剂2g 由四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0. 5g组成，按固定比例3:1组合而成，交联剂为双马来酰亚胺(BMI)l.O g，偶联剂为硅烷类偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A151)1.0 g，润滑剂为硬脂酸(Hst)，加入量为2. Og,敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，加入量为0. 5 g，导电粒子是炭黑(日本三菱导电炭黑3030B)，加入量150g，惰性填料为氢氧化镁Mg (OH) 2 IOOg ；
将双辊开炼机的辊温控制在190°C，首先把聚酰胺树脂PA12加入开炼机中，待其完全熔融包辊后加入炭黑、填料、抗氧剂、交联剂等其它助剂，使其完全熔融，混炼20min后，出料拉片，厚度控制在1. 05 士 0. 15mm，制成基材12，然后，在基材12上下两面贴上表面经过糙化处理的镀镍铜箔电极14，模压成型，硫化机的温度为200°C，压力为12Mpa，再将此贴上电极14的板材进行辐射交联，辐照剂量为15Mrad，最后冲制成7. 5*9. 3mm的芯片，即制成本发明PTC热敏电阻1，其性能见表2 ； 实施例2
将树脂切换成聚酰胺PA11(法国阿托菲纳M-BMN、熔点186°C、密度1. 07g/cm2)，抗氧剂由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0. 5g组成，共2. 0g，交联剂双马来酰亚胺(BMI)为1. 0 g，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A151)为2. 0 g，润滑剂硬脂酸(Hst)为1. 0g，敏化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为0.5 g，导电粒子炭黑(3030B)为130g，惰性填料为氢氧化镁60g ；
加工工艺及方法同实施例1，将开炼双辊温度设定为200°C，模压温度设定为210°C，其性能见表2 ； 实施例3
树脂换为聚酰胺PA6 (日本三菱化成工业公司1010C2、熔点215°C、密度1. 13g/cm2), 抗氧剂由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)0. 75g 和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 25g组成，l.Og，交联剂双马来酰亚胺(BMI) 0.5 g，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A151) 1.0 g，润滑剂硬脂酸(Hst) l.Og，敏化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA) 2. 5 g，导电粒子炭黑(3030B) 125g，惰性填料氢氧化镁 Mg (OH) 2 60g，成核剂苯甲酸钠0. 5 g。加工工艺及方法同实施例1，开炼双辊温度为240°C，模压温度为250°C，其性能见表2 ；实施例4
树脂为聚酰胺基材PA610 (瑞士 EMS公司3718、熔点215°C、密度1. 25g/cm2)，抗氧剂四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)2. 25g和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 75g组成，3. 0g，交联剂双马来酰亚胺(BMI )3. 0 g，润滑剂硬脂酸(Hst) 0.5g，敏化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)O. 5 g，导电粒子炭黑(3030B) U8g，惰性填料氢氧化镁Mg (OH) 2 60g，成核剂苯甲酸钠1. 0 g。加工工艺及方法同实施例1，开炼双辊温度为240°C，模压温度为250°C，其性能见表2 ；
实施例5
树脂为聚酰胺基材PA66 (美国杜邦公司101L、熔点255°C、密度1. 14g/cm2)，抗氧剂四 [甲基-β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010) 0. 375g和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 1258组成0.58，交联剂双马来酰亚胺化10)1.0 g，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A151)1.0 g，润滑剂硬脂酸(Hst) 0.5g，敏化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)O. 5 8，导电粒子炭黑(303( )8(^，惰性填料氢氧化镁1%(0!1)2 20g， 成核剂苯甲酸钠2. 5 g。加工工艺及方法同实施例1，开炼温度为275°C，模压温度为285°C，其性能见表 2 ；
实施例6
树脂聚酰胺PA11(法国阿托菲纳M-BMN、熔点186°C、密度1. 07g/cm2)，抗氧剂由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 5g组成，共2. 0g，交联剂双马来酰亚胺(BMI)为1.0 g，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A151)为2. 0 g，润滑剂硬脂酸(Hst)为1. 0g，敏化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为5. 0 g，导电粒子炭黑(3030B)为130g，惰性填料为氢氧化镁 60g；
加工工艺及方法同实施例1，开炼温度为275°C，模压温度为285°C，其性能见表2 ； 比较例1
将实施例6中的导电粒子炭黑由日本三菱的3030B更换为美国卡博特的VXC-200，含量更换为128 g，其余的组分及工艺保持不变，其性能见表2 ； 比较例2
将实施例2中的导电粒子炭黑由日本三菱的3030B更换为美国卡博特的VXC-200，含量为130 g，其余的组分及工艺保持不变，辐照剂量提高至45Mrad，其性能如表2 ； 表1，各实施例的配方组分，以重量为单位
权利要求
1.一种PTC热敏电阻的基材，其由下述重量配比的组分组成 聚酰胺类树脂100份；导电粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份； 交联剂0. 5 3份；成核剂:0 1份；敏化剂0. 5 5份；抗氧剂0. 5 3份； 润滑剂0. 5 2份；偶联剂(Γ2份；上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚辛酰胺、聚壬酰胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酸癸二胺、聚己二酸己二胺；上述导电粒子是炭黑、石墨、金属粒子或导电陶瓷，上述金属粒子是金、银、铜、铝、镍以及其金属氧化物，上述导电陶瓷是碳化钨、碳化钛；上述惰性填料是金属的氧化物、金属的氢氧化物、碳酸钙、二氧化硅或滑石粉； 上述交联剂是有机过氧化物、偶氮化合物、联苄交联剂或双马来酰亚胺； 上述成核剂是粒径小于40 μ m的无机填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其碱金属盐，或者是过渡金属元素的氟化物；上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体；上述抗氧剂是下列物质中的一种或者其中多种的复配胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、酯类抗氧剂；上述润滑剂是脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类或有机硅化合物； 上述偶联剂是硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂。
2.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻的基材，其特征在于上述敏化剂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻的基材，其特征在于上述成核剂是二氧化硅、 氧化铝及滑石粉的微细粉末，或者是氟化锌、氟化钙。
4.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻的基材，其特征在于聚酰胺树脂是聚十二酰胺，导电粒子是炭黑，惰性填料为氢氧化镁，抗氧剂由四[甲基(3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯组成，交联剂为双马来酰亚胺，偶联剂为硅烷类偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，润滑剂为硬脂酸，敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
5.一种PTC热敏电阻，其包括一基材、覆合在该基材正反两面上的电极，该基材由下述重量配比的组分组成聚酰胺类树脂100份；导电粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份； 交联剂0. 5^3份；成核剂(Tl份；敏化剂0. 5飞份；抗氧剂0. 5^3份； 润滑剂0. 5 2份；偶联剂0 2份；上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚辛酰胺、聚壬酰胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酸癸二胺、聚己二酸己二胺；上述导电粒子是炭黑、石墨、金属粒子或导电陶瓷，上述金属粒子是金、银、铜、铝、镍以及其金属氧化物，上述导电陶瓷是碳化钨、碳化钛；上述惰性填料是金属的氧化物、金属的氢氧化物、碳酸钙、二氧化硅或滑石粉；上述交联剂是有机过氧化物、偶氮化合物、联苄交联剂或双马来酰亚胺； 上述成核剂是粒径小于40 μ m的无机填料粉末，或者是苯甲酸、苯二甲酸及其碱金属盐，或者是过渡金属元素的氟化物；上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体；上述抗氧剂是下列物质中的一种或者其中多种的复配胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、酯类抗氧剂；上述润滑剂是脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类或有机硅化合物； 上述偶联剂是硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂。
6.根据权利要求5所述的PTC热敏电阻，其特征在于上述敏化剂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。
7.根据权利要求5所述的PTC热敏电阻，其特征在于上述成核剂是二氧化硅、氧化铝及滑石粉的微细粉末，或者是氟化锌、氟化钙。
8.根据权利要求5所述的PTC热敏电阻，其特征在于聚酰胺树脂是聚十二酰胺，导电粒子是炭黑，惰性填料为氢氧化镁，抗氧剂由主抗四[甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和辅抗硫代二丙酸二月桂酯组成，交联剂为双马来酰亚胺，偶联剂为硅烷类偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，润滑剂为硬脂酸，敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
9.一种制备如权利要求1所述的PTC热敏电阻的基材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好后，首先进行预混；步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 2900C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min,最后拉片出料，冷却后，切割成片材，即制成PTC热敏电阻的基材。
10.一种制备如权利要求5所述的PTC热敏电阻的制备方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1 按照相对重量比将含导电粒子80-150份、惰性填料20-100份、交联剂0. 5^3 份、成核剂(Tl份、敏化剂0. 5飞份、抗氧剂0. 5^3份、润滑剂0. 5^2份、偶联剂(Γ2份，称好后，首先进行预混；步骤2 将双辊开炼机的双辊温度控制在190 - 290°C，然后，将100份聚酰胺树脂加入两辊筒之间，使树脂完全熔融，再将步骤1分散均勻的预混料，加入双辊开炼机的辊筒中， 使其同熔融的聚酰胺树脂充分混合，并不断翻料，以达到充分熔融混炼的目的，混炼时间为 20min，最后拉片出料，出料的厚度为0.9 — 1. 2mm，冷却后，切割成80x225 mm的片材，即制成基材；步骤3 将所得的基材在温度为190 - 290°C的硫化机内进行热压覆合，即在基材的正反两面贴上表面经过糙化处理的镀镍铜箔，通过0. 95 mm厚度的模框来使所覆合芯片的厚度控制在0. 95 1.20mm之间；步骤4:将上述的覆合了镀镍铜箔电极的基材，进行钴源或电子束辐射交联，辐照剂量为 5 60Mrad ；步骤5 将辐照后的材片在冲压机上冲成7. 5x9. 3 mm芯片；步骤6 对芯片进行热处理、充电、退火处理，即得所需的耐高温PTC元件。
全文摘要
PTC热敏电阻基材、PTC热敏电阻及其制备方法。一种PTC热敏电阻的基材由下述重量配比的组分组成聚酰胺树脂100份；导电粒子80~150份；惰性填料20~100份；交联剂0.5~3份；成核剂0~1份；敏化剂0.5~5份；抗氧剂0.5~3份；润滑剂0.5~2份；偶联剂0~2份；上述聚酰胺类树脂是下列物质中的一种或者其中多种的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚辛酰胺、聚壬酰胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酸癸二胺、聚己二酸己二胺；上述导电粒子是炭黑、石墨、金属粒子或导电陶瓷；上述敏化剂是多官能团丙烯酸酯反应单体；本发明PTC热敏电阻主要应用于环境条件比较苛刻的汽车领域电机的过流保护，同时也可用于环境温度较高的一些其他特殊领域。
文档编号H01C7/02GK102176361SQ201110042478
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者晏国安, 覃迎锋, 连铁军 申请人:深圳市长园维安电子有限公司