專利名稱：熱塑性組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有正溫度系數(shù)(PTC)特性的共連續(xù)(co-continuous)導電熱塑性組 合物，并且該PTC材料的熱變形溫度(HDT)高于其閾值溫度(triptemperature)。
背景技術(shù)：
眾所周知，通過向聚合物中分散適量的導電性顆粒填料，例如炭黑或細小的金屬 顆粒，可以使得聚合物導電。近年來，具有正溫度系數(shù)(PTC)特性的組合物，即在特定的溫 度范圍內(nèi)電阻率非?？焖俚卦黾拥慕M合物特別弓I人關(guān)注。PTC材料是導電材料，其特征在于在達到切換溫度(switching temperature, Ts) 時，其電阻率急劇上升。如果電阻率的躍升得足夠高，則該電阻率有效阻斷電流及對材料進 一步的加熱，從而防止了材料的過熱。PTC材料一個主要的優(yōu)點在于在包含PTC材料的制品 中不需要額外的電路，因為PTC材料本身就具有與電路相似的性質(zhì)。另外，冷卻后，該材料 會恢復到其原始狀態(tài)。此電阻率的躍升有時可被稱為PTC幅度，且可被定義為最大體積電 阻率與在室溫下(約23°C)的體積電阻率的比值。當在包括加熱器、正特性熱敏電阻(positive character thermistor)、熱響應(yīng)傳 感器(thermo-responsive sensor)、電池等的電路中發(fā)生短路時，PTC組合物用作電路保護 裝置而限制電流，并且在引起短路的原因被排除后，將電路恢復至正常狀態(tài)。PTC組合物另一供選擇的用途是PTC裝置，在該裝置中有多于兩個與PTC組合物電 性連接的電極。這些電極與電源連接使得電流能流經(jīng)PTC裝置。如上所述，PTC裝置通過 充當溫度自動控制器(self-temperature controller)而用作防止電流過載、過熱等的電 路保護裝置。充當自動控制器涉及自動控制加熱器(self-controlled heater)而不是電 路保護器的用途。在包括電源和串聯(lián)的附加的電子元件的電路中，表現(xiàn)出PTC行為的組合物已用于 電子裝置中用作過流保護器。在電路的正常工作情況下，負荷和PTC裝置的電阻使相對較 小的電流流經(jīng)PTC裝置。因此，裝置的溫度保持在臨界溫度或閾值溫度之下。如果負載被 短路或者電路發(fā)生了功率驟增，流經(jīng)PTC裝置的電流會大幅增加。此時，大量的功率會耗散 在PTC裝置中。此功率耗散僅會出現(xiàn)較短的時間(幾分之一秒)，但是因為此功率耗散會將 PTC裝置的溫度升高至某個值，在該值下PTC裝置電阻變得如此之高使得電流限制到可被 忽略的值。該裝置即被認為是處于其“轉(zhuǎn)換”狀態(tài)。流經(jīng)電路的可忽略的或微弱的電流不 會損壞與PTC裝置串聯(lián)的電子元件。因此，PTC裝置起作保險絲的作用，在PTC裝置被加熱 至其臨界溫度范圍時會將流經(jīng)短路負荷的電流降至較低的安全值。電路中的電流中斷后， 或者在排除引起短路(或功率驟增)原因后，PTC裝置將冷卻至其臨界溫度以下，恢復至其 正常工作的低電阻狀態(tài)。具有此效應(yīng)的裝置是可復位的電路保護裝置。PTC材料也已用于自動控制加熱器中。當連接至電源時，PTC材料將加熱至閾值溫 度，并且無需使用任何其它的電子控制器就能維持此溫度。美國專利6，479，575公開了具有相似或不相似分子結(jié)構(gòu)的兩種類型的聚合物和 優(yōu)選至少兩種類型的炭黑的用途，該專利還公開了含有這些組合物的電子裝置。美國專利6，277，303公開了至少兩種聚合物的不相容的共混物，該共混物的相分成兩個連續(xù)的形態(tài)， 該發(fā)明還利用滲濾理論(percolationtheory)開發(fā)了導電填料含量極低的導電性聚合物 材料。大多數(shù)的高分子PTC材料都是基于含有導電填料的半結(jié)晶聚合物，所述導電填料 例如炭黑、石墨、金屬粉末和/或陶瓷粉末。這些系統(tǒng)中的一個缺陷在于PTC作用發(fā)生在聚 合物開始融化或快開始融化時，所述的融化會導致聚合物體積膨脹，相應(yīng)地稀釋了聚合物 中的導電填料。由于PTC材料的熱撓曲溫度低于其閾值溫度，所以這些PTC材料的應(yīng)用受 到了限制。本發(fā)明通過對表現(xiàn)出正溫度系數(shù)(PTC)且具有高變形溫度的組合物需求的深入 研究，對現(xiàn)有技術(shù)做出了改進。申請人發(fā)現(xiàn)這可通過使用共連續(xù)共混組合物而實現(xiàn)，在所述 組合物中，其中的一相是PTC材料，另一相是具有高于PTC材料閾值溫度的熱變形溫度的非 導電組合物，其特征在于該共連續(xù)的共混組合物的熱變形溫度高于PTC閾值溫度。發(fā)明概述本發(fā)明包括共連續(xù)導電熱塑性組合物，其包含導電并具有PTC特性的第一相和非 導電第二相，并且此材料/組合物的HDT高于由該PTC材料組成的相的閾值溫度。而且，最 終共混組合物的HDT高于PTC材料的閾值溫度。本發(fā)明也包括用于制備表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的共連續(xù)導電熱塑性組合物的方 法。該方法包括如下步驟將導電填料分散入聚合物材料的第一相中，并將該共混的組合物 與非導電聚合物材料混合。在另一實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下步 驟形成首先將導電填料與至少一種第一相聚合物樹脂共混，然后將導電填料和第一相聚 合物樹脂的共混物與第二相聚合物樹脂混配，其中導電組合物的閾值溫度低于整個組合物 的熱撓曲溫度。在另一實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下步 驟形成首先將導電填料與至少一種第一聚合物樹脂共混，然后將導電填料和第一聚合物 的共混物與第二聚合物樹脂混配，其中該組合物的閾值溫度與熱撓曲溫度相差10°c或更 高。在另一實施方式中，該組合物的閾值溫度與熱撓曲溫度相差15°c或更高。在本發(fā)明一種實施方式中，本發(fā)明提供了一種導電聚合物復合材料，其包括第一 相材料和第二相材料，所述第一相材料包含半結(jié)晶聚合物、分散在第一聚合物材料中的至 少一種導電填料，該導電填料的量足以等于或高于在所述第一相材料中產(chǎn)生連續(xù)導電網(wǎng)絡(luò) 所需的量；所述第二相材料是一種聚合物，當其與所述第一相材料混合時，不會參與促進混 溶性的靜電相互作用，該導電聚合物復合材料能夠表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性。在一種實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下步 驟形成首先將至少一種導電填料與至少一種第一聚合物樹脂共混，然后將所述導電填料 和聚合物的共混物與至少一種第二聚合物樹脂混合，第二聚合物樹脂不同于第一聚合物樹 脂，其中這兩種聚合物具有不同的熱變形溫度。在一種實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下步 驟形成首先將至少一種導電填料與至少一種第一聚合物樹脂共混，然后將所述導電填料 和聚合物的共混物與至少一種第二聚合物樹脂混合，第二聚合物樹脂不同于第一聚合物樹脂，而第二聚合物樹脂的熱撓曲溫度高于第一聚合物樹脂。在本發(fā)明的另一種實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其 通過如下步驟形成首先將至少一種導電填料與至少一種第一聚合物樹脂共混，然后將所 述導電填料和聚合物的共混物與至少一種第二聚合物樹脂混合，第二聚合物樹脂與第一聚 合物樹脂相同或不同，從而形成具有不同相的組合物，而第二聚合物相的熱撓曲溫度高于 第一聚合物樹脂。在另一實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下步 驟形成首先將至少一種導電填料與至少一種第一聚合物樹脂共混，然后將所述導電填料 和第一聚合物樹脂的共混物與第二聚合物樹脂混合，第二聚合物樹脂與第一聚合物樹脂相 同或不同，而整個聚合物系統(tǒng)的熱撓曲溫度高于第一聚合物樹脂/導電填料共混物的熱撓 曲溫度o在又一種實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的組合物，其通過如下 步驟形成將至少一種導電填料與至少一種第一聚合物樹脂及第二相聚合物樹脂共混，第 二聚合物樹脂與第一聚合物樹脂相同或不同，而整個聚合物系統(tǒng)的熱撓曲溫度高于第一聚 合物樹脂/導電填料共混物的熱撓曲溫度。在本發(fā)明的另一實施方式中，第一相聚合物材料是PTC材料。在另一實施方式中，本發(fā)明涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的共連續(xù)導電熱塑性組合 物，其中導電填料從第一相聚合物材料至第二相聚合物材料的遷移顯著減少。附圖簡述在

圖1和圖2中顯示了導電聚合物組合物在經(jīng)歷溫度變化時的行為。圖3顯示了在導電聚合物組合物連接至13伏的電源時，其溫度隨時間的變化。圖4示例性地說明導電性PTC聚合物組合物在經(jīng)歷溫度變化時的行為。發(fā)明詳述本文的術(shù)語“一個(一種)”并不表示是對量的限制，而是表示存在至少一個(一 種)所指的項。本文公開的所有范圍都是包含性的和可組合的。而且，本文公開的所有范 圍都包括端點并且可獨立地組合。當用于本文時，近似語可用于修飾任何數(shù)量表示，該數(shù)量表示在不導致其涉及的 基本功能發(fā)生變化的前提下可以變化。因此，例如以措詞“約”和“基本上”等修飾的值，在 一些情況下可以不限于指定的精確值。在至少某些情況下，該近似語可對應(yīng)于測量該值的 儀器的精確度。當用于本文時，交替使用的詞語如“第一聚合物材料”可用于“第一相聚合物材 料”，“第二聚合物材料”可用于“第二相聚合物材料”。術(shù)語“第一相聚合物材料”涉及至少 一種聚合物材料，或包含填料或增強劑或相容劑或任何其它添加劑的聚合物材料。相似地， 術(shù)語“第二相聚合物材料”涉及至少一種聚合物材料，或包含填料或增強劑或相容劑或任何 其它添加劑的聚合物材料。“正溫度系數(shù)”(或“PTC”)材料是導電材料，其特征在于在達到切換溫度(Ts)后， 其電阻率會急劇上升。電阻率與溫度的函數(shù)/曲線(如圖4所示)具有正的斜度，在此溫 度范圍內(nèi)，認為該導電聚合PTC組合物具有正溫度系數(shù)電阻(PCTR)。如果在切換溫度下電阻率升高得足夠高，其有效地阻斷電流進一步流動，由此降低或者甚至防止聚合物組合物的過熱。該電阻率的躍升通常被稱為正溫度系數(shù)(PTC)幅 度，并且通常被定義成在選定溫度下的最大體積電阻率與在室溫下(23°C)的體積電阻率 之比。圖4示例性地說明了導電聚合物PTC組合物在經(jīng)歷溫度變化時的行為。圖4說明 了當材料經(jīng)歷溫度變化時，其電阻率的變化。電阻率從y軸的下部升至上部。在切換溫度Ts 處可以看到，電阻率變化了幾個數(shù)量級。在圖4中切換溫度由字母(A)表示，在低于切換溫 度的溫度下，聚合物組合物的電阻率隨著溫度的改變并不會發(fā)生太大的變化。在圖4中，在 切換溫度之前的電阻率曲線的斜度被稱為第一斜度(first slope)。在高于切換溫度的溫 度下，電阻率隨著溫度升高幾個數(shù)量級。此處被稱為第二斜度(second slope)。切換溫度 (A)被定義成第一斜度的切線與第二斜度的切線的交點。在電阻率隨著溫度快速增加一段 時間后，其再次開始趨平并達到相對穩(wěn)定的值。這部分電阻率曲線被稱為第三斜度(third slope)0從圖4中可以看到，第二斜度的切線與第三斜度的切線相交于點B。PTC幅度被定 義成在第三斜度與第二斜度的切線交點處所表示的溫度下的電阻率與在室溫下(RT)的電 阻率的比值。換言之，該正溫度系數(shù)(PTC)幅度被定義成在B點處的體積電阻率與在A點 處的體積電阻率之比。當用于本文時，術(shù)語“操作溫度”是指這樣的溫度在該溫度附近聚合物融化或在 該溫度附近可以加工聚合物材料的溫度。本發(fā)明包括共連續(xù)導電熱塑性組合物，其包含第一相聚合物材料、導電填料和第 二相聚合物材料，其中該導電組合物是具有兩個不同相的表現(xiàn)出正溫度系數(shù)(PTC)特性的 材料。選擇本發(fā)明的第一相聚合物材料，其方式使得在一種實施方式中，該聚合物材料 本質(zhì)上結(jié)晶或半結(jié)晶的。該材料的結(jié)晶度可以為5% 95%，在可選擇的實施方式中，為 70%，基于完美晶體的熔化熱。在可選擇的實施方式中，該材料的結(jié)晶度是5%或更高。在 又一實施方式中，第一相材料的結(jié)晶度是30%或更高。在另一實施方式中，第一相材料的結(jié) 晶度是60%或更高。還在另一實施方式中，第一相材料的結(jié)晶度是80%或更高。在一種實施方式中，第一相材料是高密度聚乙烯。在另一實施方式中，第一相聚合 物材料是聚丙烯。在又一實施方式中，第一相聚合物材料是乙烯-辛烯共聚物。在另一實 施方式中，第一相聚合物材料是聚酯。還在另一實施方式中，第一相聚合物材料是聚酰胺。在一種實施方式中，第二相聚合物材料選自任何結(jié)晶、半結(jié)晶或無定形材料，只要 該材料能與第一相聚合物材料形成共連續(xù)相。在一種實施方式中，第二相聚合物材料是非導電材料。在另一實施方式中，第二相 聚合物材料包含增強纖維。在又一實施方式中，第二相聚合物材料包含阻燃劑。在另一實 施方式中，第二相聚合物材料包含增強纖維和阻燃劑。在一種實施方式中，第二相聚合物材料是聚酰胺。在另一實施方式中，第二相聚合 物材料是聚鄰苯二甲酰胺。在另一實施方式中，第二相聚合物材料是液晶聚合物。在一種實施方式中，選擇第一相和第二相材料，其方式使得第二相材料的熱變形 溫度高于第一相材料的熱變形溫度。在本發(fā)明另一方面，整個組合物的熱變形溫度高于第 一相材料的熱變形溫度。
在一種實施方式中，整個組合物的熱變形溫度高于PTC材料的閾值溫度。第一相聚合物材料第一相材料的實例包括但不局限于聚酯，例如聚對苯二甲 酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯；聚酰胺，例如尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍 12、高溫尼龍；聚烯烴，例如聚乙烯或聚丙烯、烯烴共聚物(包括三元共聚物等)；鹵代乙烯 基或亞乙烯基聚合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、以及這些單 體各自的共聚物或與其它的不飽和單體的共聚物；聚酰胺共聚物；熱塑性聚酯；聚苯硫醚； 聚酮；熱塑性聚酰亞胺；熱塑性改性纖維素以及包含至少一種上述聚合物材料的混合物。第二相聚合物材料任何其熱變形溫度高于第一相聚合物材料的聚合物材料都適 合用作第二相材料?；|(zhì)聚合物的實例包括但不局限于聚酰胺(例如尼龍6、尼龍6/6、 尼龍12、聚天冬氨酸、聚谷氨酸等)、聚胺、聚酰亞胺、聚丙烯酸類(例如聚丙烯酰胺、聚丙 烯腈、甲基丙烯酸和丙烯酸的酯等)、聚碳酸酯(例如聚雙酚A碳酸酯、聚碳酸丙二醇酯 等)、聚二烯(例如聚丁二烯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等)、聚環(huán)氧化物、聚酯(例如聚對 苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚已內(nèi)酯、聚乙交酯 (polyglycolide)、聚丙交酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸 丁二醇酯、聚琥珀酸丙二醇酯等)、聚醚(例如聚乙二醇(聚氧化乙烯)、聚丁二醇、聚氧化 丙烯、聚甲醛(多聚甲醛)、聚四亞甲基醚(聚四氫呋喃)、聚環(huán)氧氯丙烷等)、聚氟代烴、 甲醛類聚合物(例如脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂等)、天然聚合物(例如纖維 素、殼聚糖、木質(zhì)素、蠟等)、聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯(polybutylene)、聚丁烯 (polybutene)、聚辛烯等)、聚亞苯基類(例如聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯醚砜等)、含硅聚合物 (例如聚二甲基硅氧烷、聚羰甲基硅烷等)、液晶聚合物、聚氨酯、聚乙烯基類(例如聚乙烯 醇縮丁醛、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯基吡咯烷 酮、聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚乙烯基甲基酮等)、聚縮醛、聚芳酯、共聚物(例如 聚乙烯_共聚-乙酸乙烯酯、聚乙烯_共聚-丙烯酸、聚對苯二甲酸丁二酯_共聚-聚對苯 二甲酸四亞甲酯、聚十二內(nèi)酰胺_嵌段_聚四氫呋喃等)以及包含至少一種上述聚合物材 料的混合物。在本發(fā)明的另一方面中，第一相聚合物材料是PTC材料。在又一方面，第一相聚合 物材料和第二相聚合物材料一起形成共連續(xù)共混物，該共混物即是PTC材料。在另一方面，將導電填料混入第一相聚合物中而形成PTC相，該第一聚合物可與 構(gòu)成第二聚合物相的聚合物相同或不同。還在另一方面，將導電填料混入第一相聚合物中而形成PTC相，該第一聚合物可 不同于構(gòu)成第二聚合物相的聚合物。在又一方面，第一聚合物材料和第二聚合物材料一起形成共連續(xù)共混物，該共混 物是PTC材料，其中第一聚合物和第二聚合物彼此相容。第一聚合物通常的用量是5重量％ 95重量％，基于導電組合物的總重。在一種 實施方式中，第一聚合物通常的用量是15重量％ 90重量％，基于導電組合物的總重。在 另一種實施方式中，第一聚合物通常的用量是30重量％ 80重量％，基于導電組合物的總 重。在又一種實施方式中，第一聚合物通常的用量是35重量％ 75重量％，基于導電組合 物的總重。第二聚合物通常的用量是5重量％ 95重量％，基于導電組合物的總重。在一種實施方式中，第二聚合物通常的用量是15重量％ 90重量％，基于導電組合物的總重。在 另一種實施方式中，第二聚合物通常的用量是30重量％ 80重量％，基于導電組合物的總 重。在又一種實施方式中，第二聚合物通常的用量是35重量％ 75重量％，基于導電組合 物的總重。導電填料導電填料優(yōu)詵地詵自炭黑、金屬、石墨、碳纖維、導電陶瓷填料、涂覆 了金屬層的玻璃和/或礦物填料、碳納米管、石墨納米纖維、和/或包含至少一種上述填料 的混合物。示例性的炭黑是粒度低于200納米的那些。在一種實施方式中，使用了粒度小于 100納米的炭黑。在另一實施方式中，使用了粒度小于50納米的炭黑。在一種實施方式中， 炭黑的表面積小于400平方米/克。在另一種實施方式中，炭黑的表面積小于100平方米/ 克。示例性的炭黑的孔容(通過鄰苯二甲酸二丁酯吸附量測量)可以小于200毫升每100 克(ml/100g)，DBP-吸附量優(yōu)選在50 150ml/100g之間。在一種實施方式中，具有4ppm/ g以下的低離子含量(氯離子、硫酸根、磷酸根、氟離子和硝酸根)的炭黑是有益的。在一種實施方式中，炭黑的表面積也可高于200平方米每克(m2/g)，但是這不是 必需的?？捎糜诒景l(fā)明的炭黑的實例包括分別從Degussa可購買的商品名為raiNTEX的炭 黑；從Cabot Corp.可購買的商品名為BLACKPEARLS 和MONARCH 的炭黑；從Timcal Ltd. 可購買的商品名為ENSACO 的炭黑；從Co lumb ian Chemi cal s可購買的商品名為RAVEN 的 炭黑。在本發(fā)明選擇的實施方式中，基于熱塑性組合物的總重，炭黑的用量是0.01重 量％ 65重量％。在一種實施方式中，基于熱塑性組合物的總重，炭黑的用量是0.25重 量％ 50重量％。在另一種實施方式中，基于熱塑性組合物的總重，炭黑的用量是1重 量％ 30重量％。在又一實施方式中，炭黑的用量是2重量％ 10重量％。含有足夠量的石墨的配制物表現(xiàn)出改善的熱導率，這可防止在操作中，即在連接 至電源時形成熱點(hot spot)。在本發(fā)明一實施方式中，石墨顆粒與炭黑組合使用。固體導電金屬填料也可用于熱塑性組合物。這些固體導電金屬填料可以是在將它 們摻入熱塑性聚合物的條件下和從熱塑性聚合物制備最終制品的條件下不會熔化的導電 金屬或合金。可以摻入金屬例如鋁、銅、鎂、鉻、錫、鎳、金、銀、鐵、鈦等，或包含至少一種上述 金屬的組合。物理混合物及真合金，例如不銹鋼、青銅等，也可用作導電填料?？杉尤雽щ?性陶瓷填料以改善熱導性質(zhì)及減少或消除熱點，這些填料例如氮化硼、氧化鋁、氮化鋁和碳 化硅。另外，這些金屬的一些金屬間化合物，例如硼化物、碳化物等(例如二硼化鈦)，也可 用作導電填料顆粒。也可加入固體非金屬導電填料顆粒，例如氧化錫、氧化銦錫、氧化銻等 或包含至少一種上述填料的組合而使熱塑性樹脂導電。這些固體金屬和非金屬導電填料可 以以下述形式存在粉末、拉制細絲(drawn wire)、線束(strands)、纖維、管、納米管、薄片 (flake)、層壓物、板(platelet)、橢圓體、碟以及其它商業(yè)可得的幾何形式。不管固體導電金屬和非金屬導電填料顆粒確切的大小、外形和組成，它們均可以 以基于熱塑性組合物的總重0. 01重量％ 80重量％的載量分散到熱塑性組合物中。在一 種實施方式中，固體金屬和非金屬導電填料顆粒的用量可以是0. 25重量％ 40重量％，基 于熱塑性組合物的總重。在另一種實施方式中，固體導電金屬和非金屬導電填料顆粒的用 量可以是0. 5重量％ 30重量％，基于熱塑性組合物的總重。在又一種實施方式中，固體 導電金屬和非金屬導電填料顆粒的用量可以是1重量％ 20重量％，基于熱塑性組合物的忌、革:o在大部分表面上涂覆了固體導電金屬粘結(jié)層的非導電、非金屬填料也可用于熱塑 性組合物。這類非導電、非金屬填料通常也稱為基材，并且將涂覆有固體導電金屬層的基材 稱為“金屬涂覆的填料”。常見的導電金屬，例如鋁、銅、鎂、鉻、錫、鎳、銀、鐵、鈦以及包含至 少一種上述金屬的混合物都可用于涂覆基材。這些基材的實例包括二氧化硅粉末(例如 熔融石英(fusedsilica)和結(jié)晶二氧化硅)、硼-氮化物粉末，硼-硅酸鹽粉末、氧化鋁、氧 化鎂(鎂氧)、硅灰石(包括表面處理的硅灰石)、硫酸鈣(作為其無水物，二水合物或三水 合物)、碳酸鈣(包括白堊，石灰石，大理石，合成沉淀的碳酸鈣，通常為研磨顆粒的形式)、 滑石(包括纖維狀的，模塊的(modular)，針形，層狀滑石)、玻璃球(中空和實心玻璃球)、 高嶺土(包括硬高嶺土，軟高嶺土，煅燒高嶺土，和包含用于促進與聚合物基質(zhì)樹脂的相容 性的各種涂層的高嶺土)、云母、長石、硅酸鹽球、煙灰、空心煤胞、惰性硅酸鹽微球、鋁硅酸 鹽、天然石英砂、石英、石英巖、珍珠巖、硅藻石、硅藻土、合成二氧化硅、以及包含任何一種 上述基材的混合物。所有的上述基材均可以涂覆以金屬材料層，從而用于熱塑性組合物。金屬涂覆的填料可以以基于熱塑性組合物的總重0.01重量％ 80重量％的載量 分散到熱塑性組合物中。在一種實施方式中，金屬涂覆的填料的用量可以是0. 25重量％ 50重量％，基于熱塑性組合物的總重。在另一種實施方式中，金屬涂覆的填料的用量可以 是0. 5重量％ 30重量％，基于熱塑性組合物的總重。在又一實施方式中，金屬涂覆的填 料的用量可以是1重量％ 10重量％，基于熱塑性組合物的總重。纖維增強物本發(fā)明組合物可仵詵還包含填料,包括纖維填料和/或低長徑比填 料。合適的纖維填料可以是任何常規(guī)的用于聚合物樹脂并且長徑比大于1的填料。這些填 料可以以下述形式存在晶須、針狀物、桿、管、線束、長板、層狀板、橢圓體、微纖維、納米纖 維和納米管、拉長的富勒烯等。當這些填料以聚集物的形式存在時，長徑比大于1的聚集物 也足以用作纖維填料。在示例性的實施方式中，玻璃纖維在這些應(yīng)用中用作非導電纖維填料。例如，玻璃 纖維包括E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英等。其它合適的無機纖維填料包括源自包含 硅酸鋁、氧化鋁、氧化鎂和硫酸鈣半水合物中的至少一種的共混物的那些。在纖維填料中也 可使用的是單晶纖維或"晶須"如碳化硅、氧化鋁、碳化硼、鐵、鎳或銅。其它合適的無機纖 維填料包括碳纖維、芳族聚酰胺纖維、不銹鋼纖維、金屬涂覆的纖維等。在其它可選擇的實施方式中，在導電聚合物復合材料中可包含單絲直徑通常在 4. 0 35. 0微米工業(yè)制造的玻璃纖維。該單絲可通過標準工藝，例如蒸汽或空氣吹制、火焰 吹制和機械牽拉制備。用于塑料增強的示例性的單絲通過機械牽拉制備?？梢詫ΣＡЮw維 進行上漿或不進行上漿。上漿的玻璃纖維通常在其至少一部分表面上涂覆有上漿組合物， 選擇這些上漿組合物用于提高與聚合基質(zhì)材料的相容性。該上漿組合物促進了有機聚合物 在纖維束上浸濕和濕透，并有助于獲得復合材料期望的物理性質(zhì)。玻璃纖維有利地為已上漿的玻璃束。在玻璃纖維的制備過程中，可同時形成多根 單絲，以涂布劑上漿，然后再捆扎成束?？蛇x地，先由單絲形成束，然后再上漿?？梢允褂瞄L 度在0. 5微米至2厘米之間的非導電纖維增強填料。在一種實施方式中，可以使用長度在 1微米至1厘米之間的非導電纖維增強填料。在一種實施方式中，用于組合物中的玻璃纖維的量可以在1重量％ 70重量％之間，基于組合物的總重量。在另一實施方式中，用于組合物中的玻璃纖維的量可以在5重 量％ 50重量％之間。在又一實施方式中，用于組合物中的玻璃纖維的量可以少于40重 量％。在另一實施方式中，用于組合物中的玻璃纖維的量可以多于10重量％。fflM^k在一種實施方式中，將阻燃劑加入組合物中。阻燃劑的實例包括鹵代和 非鹵代的阻燃劑，鹵代和非鹵代的阻燃劑包括但不局限于，例如四溴雙酚A低聚物(例如 BC58和BC52)、溴代聚苯乙烯或聚(二溴-苯乙烯)、溴化環(huán)氧化物、十溴二苯醚、丙烯酸五 溴代芐酯單體、丙烯酸五溴代芐酯聚合物、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)、雙(五溴代芐 基)乙烷、金屬氫氧化物(例如18(011)2和六1(011)3)、三嗪衍生物(例如三聚氰胺、蜜白胺、 蜜勒胺及其鹽)、基于磷的FR系統(tǒng)(例如紅磷)、多磷酸三聚氰胺、磷酸酯、金屬次磷酸鹽、 多磷酸銨、膨脹石墨、全氟丁烷硫酸鈉或鉀、全氟辛烷硫酸鈉或鉀、二苯砜磺酸鈉或鉀及2， 4，6_三氯苯甲酸鈉或鉀、N-(對甲苯磺?；?-對甲苯磺酰胺鉀鹽、N-(N'芐氨基羰基)磺 酰亞胺鉀鹽(N_(N' -benzylaminocarbonyl)sulfanylimide)，或含有至少一種上述物質(zhì) 的組合物。可加入的填料和添加劑的量為0. 1重量％ 約40重量％，基于PTC組合物的總 重量。相容劑可向第一聚合物相、第二聚合物相或兩相中加入相容劑。在一種實施方式 中，向第一聚合物相中加入相容劑。在另一種實施方式中，向第二聚合物相中加入相容劑。 相容劑的實例包括但不局限于改性的聚烯烴、橡膠狀彈性體、或官能化的橡膠彈性體，或 它們的共混物。在一種實施方式中，改性的聚烯烴通過任何選擇的方式共聚聚烯烴與不飽和單體 而獲得，所述不飽和單體含有酸、酸酐或環(huán)氧基團。在另一實施方式中，該改性的聚烯烴可 通過在其上接枝羧酸或羧酸衍生物或環(huán)氧基獲得。在又一實施方式中，聚烯烴的共聚物或 三元共聚物含有丙烯酸酯、醇或乙酸酯基團。實例是乙烯丙烯酸烷基酯共聚物，例如乙烯甲 基丙烯酸酯(EMA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸丁酯(EBA)和這些共聚物的MAH或 GMA改性的變型；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物以及MAH或GMA改性的EVA。官能化的橡膠 狀彈性體是以酸、酸酐或環(huán)氧基團通過任何選擇的方式官能化的彈性體。當用于本文時，“橡膠狀彈性體”是指天然的或合成的、并在室溫下表現(xiàn)出彈性的 橡膠狀高分子量材料。該材料可以是均聚物或共聚物。共聚物和核殼接枝共聚物的實例包 括AB(雙嵌段)和ABA(三嵌段)共聚物、烯基芳族化合物和二烯化合物的核殼接枝共聚物， 尤其是含有苯乙烯和丁二烯或異戊二烯嵌段的那些。共軛的二烯嵌段可以是部分或全部氫 化的，因此可表示為乙烯_丙烯嵌段等，并且具有與烯烴嵌段共聚物相似的性質(zhì)。這種類型 的三嵌段共聚物的實例是聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、氫化的聚苯乙烯-聚丁 二烯-聚苯乙烯(SEBS)、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯(SIS)、聚(a-甲基苯乙烯)-聚 丁二烯-聚(a-甲基苯乙烯)和聚(a-甲基苯乙烯)_聚異戊二烯-聚(a-甲基苯乙 烯)。用于使改性的聚烯烴或官能化的橡膠共聚的示例性的方法包括在雙螺桿型擠出 機、Banbury混合器、捏合機、管式反應(yīng)器等中，在存在或不存在自由基引發(fā)劑時熔融捏合樹 脂與不飽和單體，以及在構(gòu)成聚乙烯或SEBS樹脂的單體和含有環(huán)氧基、羧基或酸酐的不飽 和單體共存下進行共聚。示例性的含有酸的不飽和單體包括但不局限于丙烯酸、檸康酸、烏頭酸、衣康酸、檸檬酸、富馬酸、甲基丙烯酸、馬來酸、環(huán)己二羧酸等。示例性的酸酐基團包括但不局限于馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐、環(huán)己二羧酸 酐等。示例性的含有環(huán)氧基團的不飽和單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、丁基縮水甘 油基馬來酸酯、丁基縮水甘油基富馬酸酯、丙基縮水甘油基馬來酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、 N- [4 (2，3-環(huán)氧基丙氧基)-3，5- 二甲基芐基]丙烯酰胺等。示例性的含環(huán)氧基團的不飽和單體包括但不局限于甲基丙烯酸縮水甘油酯、丁 基縮水甘油基馬來酸酯、丁基縮水甘油基富馬酸酯、丙基縮水甘油基馬來酸酯、丙烯酸縮水 甘油酯、N-[4(2，3-環(huán)氧基丙氧基)-3，5_ 二甲基芐基]丙烯酰胺等。在這些物質(zhì)中，考慮 到價格和可得性，優(yōu)選的是甲基丙烯酸縮水甘油酯和N- [4 (2，3-環(huán)氧基丙氧基)-3，5- 二甲 基芐基]丙烯酰胺。在一種實施方式中，相容劑存在的量為1重量％ 10重量％。在另一實施方式中， 相容劑存在的量是1重量％ 8重量％。還在另一實施方式中，相容劑是改性的聚烯烴，其 存在的量少于6重量％，基于組合物的總重量。在改性的聚烯烴或改性的橡膠狀彈性體的一種實施方式中，酸、酸酐、或環(huán)氧基團 存在的量可以為0.01 10重量％，基于聚烯烴或橡膠狀彈性體樹脂的總重量。仵詵添加的組分在可詵擇的實施方式中，可在混合或成型樹脂時向所有的樹脂 組合物中加入一定量的其它常用的添加劑，該量對物理性質(zhì)不產(chǎn)生任何不利影響。也可加 入有益量的常用于熱塑性組合物中的添加劑例如，著色劑(顏料或染料)、耐熱劑、氧化 抑制劑、有機纖維填料、耐氣候老化劑(weather-proofing agent)、抗氧化劑、潤滑劑、脫模 劑、助流劑、增塑劑、偶聯(lián)劑(如硅烷、鈦酸酯、鋯酸酯)以及流動性增強劑等。應(yīng)該明確的是本發(fā)明包括上述組合物的反應(yīng)產(chǎn)物。制備組合物的方法在本發(fā)明一種實施方式中，該方法包括將第一相聚合物材 料與導電填料共混，形成第一相導電聚合物材料。共混可通過熔融共混或溶液共混完成。組 合物的熔融共混涉及使用剪切力、拉伸力(extensional force)、壓縮力、超聲能、電磁能、 熱能或包括至少一種上述力或能量形式的組合，并在加工設(shè)備中進行，其中通過單螺桿、多 螺桿、嚙合同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)螺桿、非嚙合同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)螺桿、往復式螺桿、具有 銷釘(Pin)的螺桿、具有銷釘?shù)臋C筒、輥、擠料桿(rams)、螺旋轉(zhuǎn)子、或包括前述至少一種的 組合施加上述力。涉及上述力之一的熔融共混可在例如下述的機器中進行單螺桿或多螺桿擠出 機、Buss 捏合機、Eirich 混合機、Henschel、helicones、Ross 混合機、Banbury、輥煉機、成 型機(如注塑機、真空成型機、吹塑機等)、或包括至少一種前述機器的組合。本發(fā)明組合物可通過多種方法制備。在一種實施方式中，通過如下步驟制備組合 物將本質(zhì)為半結(jié)晶的第一相材料與有效量的導電填料混合，產(chǎn)生基本連續(xù)的導電網(wǎng)絡(luò)，將 形成該導電性網(wǎng)絡(luò)的材料與第二相材料混合，使得導電填料顆粒從第一相聚合物材料至第 二相聚合物材料的遷移明顯很低，并且所得組合物將具有明顯不同的不混溶的共連續(xù)相特 性。在另一實施方式中，在擠出機中混配第一相聚合物材料和/或第二相材料、導電 填料、和另外任選的組分，并擠出以造粒。在另一實施方式中，該組合物在干混工藝中(例 如在Henschel混合器中)混合，并例如通過注塑或任何其它合適的傳遞模塑工藝直接成型。在另一實施方式中，將導電的第一相材料在干混工藝中混合，并例如通過注塑或任何其 它合適的傳遞模塑工藝直接成型。在本發(fā)明的又一實施方式中，首先將至少一種第一聚合物與導電填料熔融共混， 形成母料顆粒的第一共混物。在第二個步驟中，可以將制備的母料顆粒進一步與至少一種 具有高熱變形溫度的基質(zhì)聚合物混配(熔融共混)，得到共連續(xù)聚合物PTC組合物的顆粒、 或粒料、或片材或成型餅料。在本發(fā)明的另一實施方式中，將第一相聚合物材料與導電填料共混，形成第一相 PTC材料。在第二個步驟中，將第一 PTC材料與至少一種第二相聚合物混配(熔融共混)， 得到導電聚合物組合物的顆粒、或粒料、或片材或成型餅料。在又一混配步驟中，使用與第 二聚合物進料器獨立的進料器，通過側(cè)進料器或在用于進料基質(zhì)聚合物的進料器下游的進 料器，進料PTC材料。可將該組合物擠出形成顆?；蛄Ａ?，剪成片材或成形成餅料，用于進一步下游加 工。然后，該組合物可以在通常用于加工熱塑性組合物的設(shè)備中，例如在注塑機中進行成 型。得自本發(fā)明組合物的制品可使用常規(guī)的技術(shù)，例如薄膜和片材擠出、灃塑、氣體 輔助注塑、擠出成型、壓塑和吹塑，將本發(fā)明的組合物制成制品。該組合物可用于制備模制 品，例如耐用品(durable article)、結(jié)構(gòu)制品(structuralproduct)、電氣和電子組件等， 其特別可以用于制備例如自動控制加熱器、過流保護裝置、空調(diào)裝置(air conditioning unit)、汽車應(yīng)用(例如加熱座位、加熱鏡子、加熱窗戶、加熱方向盤等)、電路保護裝置、香 料分配器(perfumedispenser)、以及可以使用基于熱塑性材料的PTC材料的任何其它應(yīng) 用。將本文所引用的所有的專利、專利申請和其它文獻的全部內(nèi)容引入本文作為參 考。本發(fā)明進一步通過下述非限制性的實施例進行說明。
實施例實施例1 6 在Werner和Pf leiderer 25毫米同向旋轉(zhuǎn)10-機筒雙螺桿擠出機 上混配共連續(xù)PTC材料。該混配過程分成兩個單獨的混配步驟進行。在第一個步驟中，混 配共連續(xù)PTC材料的導電相(PTC-1)。該導電材料所用的溫度分布是在擠出機進口處溫 度最低，為20°C。第一加熱機筒元件設(shè)置在100°C，第二機筒設(shè)置在150°C，所有隨后的機 筒(包括?？?die)在內(nèi))的溫度最高，為190°C。為獲得共連續(xù)結(jié)構(gòu)，將該PTC-1材料與 StaramideAG7K(35重量％的6 PA66) 一起再混配。這些組合物的溫度分布為第一加熱 機筒為150°C，所有隨后的機筒(包括模口在內(nèi))的溫度為270°C。通常，將所有的組合物 以300rpm的螺桿轉(zhuǎn)速混配，調(diào)節(jié)生產(chǎn)量以達到70% 80%的扭矩。然后，將獲得的顆粒在 80°C預干燥4小時后，在Engel 75上使用下述設(shè)置將其注塑成拉伸試條(tensile bar)、 沖擊試條(impact bar)和60X60X 2. 5彩色樣片加料料斗溫度在50°C，第一區(qū)域溫度設(shè) 置在270°C，第二區(qū)域設(shè)置在275°C，第三區(qū)域設(shè)置在280°C，?？跍囟葹?80°C，模具溫度為 70 °C。實施例7 10 在第一個步驟中，在Werner和Pfleiderer 25毫米同向旋轉(zhuǎn) 10-機筒雙螺桿擠出機上混配阻燃PTC配制物PTC-FR-1。其溫度分布與在實施例1 4中所述的用于PTC-1材料的溫度分布相同。在下一步中，將PTC-FR-1與Starflam RF1007(35 重量％的6 FR PA66)顆粒以合適的比例預混合，在80°C下預干燥4小時后，使用以下設(shè)置 直接注塑(Engel 75)加料料斗溫度在50°C，第一區(qū)域溫度設(shè)置在260°C，第二區(qū)域設(shè)置在 265°C，第三區(qū)域設(shè)置在270°C，?？跍囟葹?70°C，模具溫度為70V。熱撓曲溫度或熱變形溫度(下文稱之為“HDT”)是在負荷下熱撓曲溫度的度量，其 根據(jù)ISO 75/Be規(guī)定的方法測量。使用靜態(tài)和動態(tài)測試測量PTC效應(yīng)。按照下述方法制備用于靜態(tài)測試的樣品將 拉伸試條在傾斜點處開口，冷卻至-40°C并斷裂，之后施用銀粉漆。在靜態(tài)測試中，將溫度強 加于材料上，并測量所得的電阻率。在PTC效應(yīng)開始之前，以約20°C的步幅升高烘箱溫度， 在效應(yīng)剛開始和開始之后，以5 10°C的步幅升高烘箱溫度。僅在PTC溫度附近，才會發(fā)生 大的電阻率_溫度的變化。這樣，開始時使用較大的溫度增幅，在PTC溫度附近，降低溫度 增幅，在PTC效應(yīng)發(fā)生之后，提高溫度增幅。為確保獲得均勻的完全加熱的樣品，在每次升 溫后施加40分鐘的調(diào)節(jié)時間。使用兩種不同的方法測量樣品的電阻。一種是在打開烘箱 之后立即測量電阻，而不將樣品從烘箱中取出。該測量在數(shù)秒鐘之內(nèi)完成。在后一種中，設(shè) 計專用的樣品架，其使得樣品保持在封閉的烘箱中，并在烘箱外測量樣品的電阻。組合物的性質(zhì)根據(jù)下式計算有效的體積電阻率(SVR)
SVR(Ohm,m) = [ ^ ° 面，吶] , [樣品長度(電極距離)(cm)]本發(fā)明的導電聚合物復合材料在室溫下的體積電阻率為lX104ohm-cm或更低。 在另一實施方式中，本發(fā)明的導電聚合物復合材料在室溫下的體積電阻率為lX103ohm-cm 或更低。還在另一實施方式中，本發(fā)明導電聚合物復合材料在室溫下的體積電阻率為 lX102ohm-cm或更低。在一種實施方式中，本發(fā)明組合物的表面電阻率為lX102ohm/平方 或更高。在另一實施方式中，本發(fā)明組合物的表面電阻率為lX103ohm/平方或更高。還在 另一實施方式中，本發(fā)明組合物的表面電阻率為lX104ohm/平方或更高。Rx/R23用作PTC效應(yīng)大小的度量，Rx表示在溫度X下的電阻率。X是在電阻率最 大時的溫度，或選擇電阻率已升高至最高時的溫度。閾值溫度表征為在溫度-Log (體積電阻率)關(guān)系圖中可以觀察到的在電阻率開始 急劇升高時的溫度。在本申請中，取在Rx/R23 < 5時的最后一個測量點。對于動態(tài)測量，將電壓應(yīng)用于樣品上，隨著時間的變化測量溫度的升高。在這些實 驗中，使用13伏的恒定電壓。內(nèi)部溫度使用通過自側(cè)面插入材料該側(cè)的熱電偶來測量。對 于這些動態(tài)測試，使用了注塑的彩色樣片(厚度為2. 5或3. 2毫米)，其制備如下打磨樣 品，將樣品上表面和下表面涂刷銀漆。隨后，從這些樣片上切出約50X50mm的部分。將銅 線連接至已使用銀漆涂刷了銀的表面。然后將這些銅線與電源(13伏)連接。在表1和圖1中分別顯示了實驗1 6的結(jié)果。SEM和TEM測量結(jié)果顯示配制 物1、2和3均具有共連續(xù)結(jié)構(gòu)。但是所得的這些組合物的HDT并不比配制物的閾值溫度 高，盡管PA66的HDT(HDT(0，45Mp) = 210°C )較高。令人驚訝的是，加入多于39重量％的 Staramide AG7K (35重量％的GF增強的PA66)來代替普通的PA66，會得到HDT明顯升高的 材料，結(jié)果導致HDT明顯高于這些共混物(配制物5和6)的閾值溫度。過少量的GF增強的PA66并不會引起HDT明顯升高，這可能是由于其形態(tài)上是分散的而不是共連續(xù)的所致。 圖1顯示了這些材料的體積電阻率-溫度關(guān)系圖。當連接至13伏的電源時，所有的材料均 快速升溫(2. 5毫米的電極間距)并迅速達到約120°C的閾值溫度，并在該實驗期間(10分 鐘)保持該溫度。在表2和圖2和3中分別顯示了實驗7 10的結(jié)果。使用SEM難于評估共連續(xù) 結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)這些結(jié)果可以看到，只有在較高的Starflam RF1007負載量時(如配制物 9和10中的那些)，才形成真正的能支撐該負載量的共連續(xù)結(jié)構(gòu)，如HDT的升高所示。在較 低的Starflam RF1007負載量下(如在配制物7和8中的)，所得組合物的HDT并不明顯 高于配制物的閾值溫度。因此這些材料并不會滿足本申請的要求，即HDT與閾值溫度之差 應(yīng)大于10°C或優(yōu)選大于15°C。圖2顯示了這些共混物的體積電阻率-溫度關(guān)系圖。所有 的材料在連接至13伏電源時(圖3)均快速加熱并迅速達到閾值溫度，在實驗期間維持該 溫度。另外，值得指出的是原料以及共混物均具有根據(jù)UL-94的V-0等級(1.6mm)。該V_0 等級在電氣應(yīng)用中常常是必須的。在下表1中示出了各實施例的配制物、進行的測試以及這些測試的結(jié)果。表1 表 權(quán)利要求
導電組合物，其包含如下物質(zhì)的混合物a.表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的第一相聚合物材料；及b.第二相聚合物材料，其熱撓曲溫度高于所述第一相聚合物材料的熱撓曲溫度；其中所得組合物具有表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的獨特的共連續(xù)結(jié)構(gòu)，并且該組合物的熱撓曲溫度高于其閾值溫度。
2.權(quán)利要求1所述的組合物，所述組合物的閾值溫度與熱撓曲溫度相差10°C或更高。
3.權(quán)利要求1或2任一項所述的組合物，所述組合物的閾值溫度與熱撓曲溫度相差 15°C或更高。
4.權(quán)利要求1或2任一項所述的組合物，其還包含2重量％至約80重量％的至少一種 導電填料。
5.權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述導電填料分散在所述第一相聚合物材料中。
6.權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述導電填料是炭黑。
7.權(quán)利要求1、2、5或6中任一項所述的組合物，其還包含至少一種選自纖維、顆粒、球、 薄片或其組合的增強填料。
8.權(quán)利要求1、2、5或6中任一項所述的組合物，其還包含至少一種阻燃劑。
9.權(quán)利要求1、2、5或6中任一項所述的組合物，其中所述第一相聚合物材料是正溫度 系數(shù)材料，所述第二相聚合物材料是非導電材料。
10.權(quán)利要求1、2、5或6中任一項所述的組合物，其中所述第二相聚合物材料的熱撓曲 溫度高于所述第一相聚合物材料的閾值溫度。
11.權(quán)利要求1、2、5或6中任一項所述的組合物，其中所述第一相聚合物和所述第二相 聚合物是結(jié)晶聚合物。
12.制備正溫度系數(shù)聚合物組合物的方法，其包括混合至少一種導電填料、第一相聚合物和第二相聚合物，其中將所述導電填料分散在 第一聚合物相中而形成導電聚合物相并且所述導電聚合物相與第二相聚合物體系為共連 續(xù)的，使得第一聚合物相/導電填料共混物的閾值溫度低于第二相聚合物的熱撓曲溫度。
13.一種制品，其包含由權(quán)利要求12所述的方法制備的組合物。
14.正溫度系數(shù)組合物，其包含如下物質(zhì)的混合物a.第一相聚合物材料，b.至少一種導電填料，及c.第二相聚合物材料，其熱撓曲溫度高于所述第一相聚合物材料的熱撓曲溫度；其中所得組合物的閾值溫度低于該組合物的熱撓曲溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱塑性樹脂組合物，其包含第一相聚合物材料、至少一種導電填料和第二相聚合物材料，其中所述第一相聚合物與所述第二相聚合物本質(zhì)上是共連續(xù)的，并且所述導電組合物表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性。本發(fā)明也涉及表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性的共連續(xù)導電組合物的制備方法。
文檔編號C08L101/00GK101878272SQ200880118229
公開日2010年11月3日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者弗朗西斯科斯·默克斯, 薩沙·特霍斯特 申請人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識產(chǎn)權(quán)有限公司