專利名稱：一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶及制造裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電加熱器材及制造工藝，具體說是一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶及其制造裝置和方法，屬于特種電線電纜領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自限溫伴熱帶在工業(yè)和民用上用于抗凝、防凍，太陽能熱水器上普遍采用自限溫伴熱帶用于冬季熱水管防凍。太陽能熱利用自限溫伴熱帶是自限溫伴熱帶應(yīng)用領(lǐng)域中用量最大的一個(gè)門類。我國是世界上最大的太陽能熱水器使用國和生產(chǎn)國。在我國北方冬季溫度普遍低于攝氏o°c以下，使用太陽能熱水器必須要防凍，因此太陽能熱利用自限溫伴熱帶的使用極為重要；自限溫伴熱帶用于太陽能熱水器，在供水管和上水管的防凍保溫上，是必備的配件，已經(jīng)被公認(rèn)。這種用于太陽能熱水器的自限溫伴熱帶在使用中出現(xiàn)了一些令人困擾的問題，一是自限溫伴熱帶的耐熱性差，最高承受溫度溫度等級(jí)較低，為85°C，在使用中會(huì)被100°C的沸水燙壞，是造成火災(zāi)事故的主要原因；二是起動(dòng)電流大，會(huì)造成金屬電極與PTC發(fā)熱體的接觸界面破壞造成打火，也是造成火災(zāi)事故的重要原因；三是由于絕緣材料配方和輻照工藝問題造成絕緣層中電子沉積，使絕緣性能下降，以至絕緣破壞造成短路起火；四是是在接近100°C的工作溫度下絕緣層回縮造成漏電短路；五是沒有接地線至短路后漏電保護(hù)不起作用，漏電保護(hù)開關(guān)不能跳閘不能及時(shí)切斷電源以致釀成火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明提供了一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶及其制造裝置和方法，其目的是為了解決現(xiàn)有伴熱帶耐熱性差，最高承受溫度的溫度等級(jí)較低，在使用中會(huì)被沸水燙壞，工作一段時(shí)間后，易發(fā)生金屬電極與PTC發(fā)熱體的接觸界面破壞造成打火，使起動(dòng)電流變大；絕緣性能下降，絕緣層回縮造成漏電短路、起火，且漏電保護(hù)開關(guān)不能跳閘不能及時(shí)切斷電源以致釀成火災(zāi)等問題。技術(shù)方案
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)為在金屬母線外包覆塑料導(dǎo)體，在兩根塑料導(dǎo)體之間包有PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件，在PTC發(fā)熱體外包有絕緣層，絕緣層外包有接地網(wǎng)，接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套；其特征在于采用多組分基料體系，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體是在金屬母線上包覆導(dǎo)電塑料制成；塑料導(dǎo)體的基料采用聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)，塑料導(dǎo)體配方按重量計(jì)為聚丙烯(PP) /三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35) 100份，乙炔炭黑60 80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。
PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；PTC發(fā)熱體配方按重量份計(jì)為
聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。PTC發(fā)熱體配方按重量份計(jì)為
線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (60/25/15) 100份，乙炔炭黑22 28份，四[￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2
0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯
0.6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。絕緣層采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (50/35/15) 100份，乙炔炭黑1. 0 2. 0份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 3 0. 5份，2-巰基苯并咪唑0. 25 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0 2. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1. 0份。接地網(wǎng)是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層護(hù)套；最大使用長度時(shí)，護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4 Q，每米伴熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)小于0. 04 Q o采用兩芯叁層共同擠出工藝方法，由三臺(tái)塑料擠出機(jī)對(duì)著一個(gè)共同的擠出機(jī)機(jī)頭，擠出三種不同功能的高 分子材料，一為樹脂導(dǎo)體材料，二為PTC發(fā)熱體材料，三為聚烯烴絕緣料，同時(shí)依次包覆在兩根金屬母線上構(gòu)成基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層叁層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層叁層融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸；發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法。一種如上所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造裝置，其特征在于生產(chǎn)線前端設(shè)有主動(dòng)放線架、兩個(gè)放線盤和兩個(gè)張力控制器，放線盤通過張力控制器連接加熱裝置，加熱裝置后面為雙芯三層共擠機(jī)頭，雙芯三層共擠機(jī)頭兩側(cè)布置有三個(gè)塑料擠出機(jī)，雙芯三層共擠機(jī)頭包括殼體、梯臺(tái)形模芯支撐套和4個(gè)定位模芯、3個(gè)聯(lián)接套，其特征在于殼體中裝有模芯支撐套，模芯支撐套內(nèi)開有長方形型孔道，在長方形型孔道內(nèi)依次裝有雙芯金屬母線定位模、雙芯塑料導(dǎo)體層定位模、PTC發(fā)熱體層定位模和絕緣層定位模，模芯支撐套上開有三個(gè)半環(huán)型進(jìn)料通道分別與雙芯塑料導(dǎo)體層定位模、PTC發(fā)熱體層定位模、絕緣層定位模相通，殼體上的進(jìn)料通道與安裝在殼體上的聯(lián)接套相通，使導(dǎo)體材料注入雙芯塑料導(dǎo)體層定位模、PTC發(fā)熱體材料注入PTC發(fā)熱體層定位模；使聚烯烴絕緣料注入絕緣層定位模。雙芯三層共擠機(jī)頭后部設(shè)有可移動(dòng)子母恒溫?zé)崴?，下面設(shè)有軌道，可移動(dòng)恒溫?zé)崴劭稍谲壍郎锨昂笠苿?dòng)，水溫控制在50°c 90°C ;可移動(dòng)恒溫?zé)崴酆竺嬖O(shè)有固定熱水槽，水溫控制在80°C 95°C，固定熱水槽配有兩個(gè)蓄水箱第一蓄水箱和第二蓄水箱，固定熱水槽和蓄水箱上要加蓋；固定熱水槽后面設(shè)有冷水槽，冷水槽配有第三蓄水箱，第三蓄水箱的水溫要保持在25°C以下。一種如上所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于該方法按下述步驟進(jìn)行
A、采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線；
B、塑料導(dǎo)體層選料按下述比例取各原料備用聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35)，100份，乙炔炭黑60 80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；
C、塑料導(dǎo)體的共混將密煉機(jī)加溫到200°C，將聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35)各35份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后,加入其余的塑料樹脂,混煉2分鐘，加入上述的各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝箱備用；
D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM)(50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；
E、PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，按如下等量共混方法混煉，得到均勻的共混物將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)各25份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的塑料樹脂，混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝箱備用；
F、二芯三層發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線的兩個(gè)放線盤放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器和加熱裝置加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體材料、和絕緣層材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)冷卻后，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶；
G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照劑量控制在l(Tl2Mrad之間，能量控制在16 18Mev之間，束流控制在3(T40mA，線速度控制在100m/min以上；絕緣層熱延伸控制在90 110%之間，PTC發(fā)熱體延伸控制在40 60%之間，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶；
H、在絕緣層的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套，得到屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，采用等量共混方法混煉，得到均勻的共混物；所謂等量共混方 法就是將多組份的塑料樹脂先以相同的重量混合均勻后再加入其余的份額進(jìn)行二次混合；第一次先取相同量各種樹脂進(jìn)行混煉(按各種組份中的最低量為準(zhǔn))，第二次再加入余下的量。
優(yōu)點(diǎn)及效果
本發(fā)明提出的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶及其制造裝置和方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)材料配方創(chuàng)新
①采用多組分基料體系，由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成。其中一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的開關(guān)溫度體系，另一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的最高承受溫度體系，還有一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的導(dǎo)電通道體系，即炭鏈結(jié)構(gòu)；使熱水燙不壞，炭鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗衰變能力強(qiáng)；
②改進(jìn)抗氧化體系，以四[￠-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯組合的抗氧體系有很好的協(xié)同作用，有效的改善了產(chǎn)品的抗老化性能；使產(chǎn)品的抗老化性能大幅度提高；
③改進(jìn)交聯(lián)體系，以三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為輻照交聯(lián)敏化劑，大幅度降低了輻射劑量，降低了俘獲自由基濃度，防止了后氧化反應(yīng)，從而降低了伴熱帶在使用中的性能衰減，同時(shí)防止了絕緣層中的電子沉積改善了絕緣性能，防止了絕緣性能下降造成火災(zāi)的又一重大隱患。(2)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新采用塑料導(dǎo)體，且使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣材料叁層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體的接觸界面沒有界面接觸電阻；使PTC發(fā)熱體和絕緣材料兩層之間在使用中不會(huì)互相剝離，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全。(3)工藝創(chuàng)新
①采用兩芯叁層共同擠出工藝方`法，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體層、絕緣材料層叁層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體、PTC層、絕緣層叁層融為一體；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體的接觸界面沒有界面接觸電阻；使PTC發(fā)熱體和絕緣材料兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，在使用中不會(huì)互相剝離，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全；
②發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法使PTC合金的結(jié)晶狀態(tài)最佳，提高了使用中，溫度和功率的穩(wěn)定性；
③改進(jìn)輻照交聯(lián)工藝，輻照過程要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；劑量控制在l(Tl2Mrad，能量控制在16 18Mev之間，束流控制在3(T40mA，線速度控制在IOOm/min以上，PTC發(fā)熱體延伸控制在40飛0%之間，絕緣層熱延伸控制在9(TllO%之間，輻照處理后得到性能改善的基本型本發(fā)明沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶；
④塑料導(dǎo)體材料和PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，采用等量共混方法混煉，得到均勻的共混物；所謂等量共混方法就是將多組份的塑料樹脂先以相同的重量混合均勻后再加入其余的份額進(jìn)行二次混合，這樣能得到均勻的混合物。第一次先取相同量各種樹脂進(jìn)行混煉(可按各種組份中的最低量為準(zhǔn))，可以得到比較均勻的共混物，第二次再加入余下的量；如，PTC發(fā)熱體料配方I，聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM)(50/25/25)，先取聚丙烯(PP) /低密度聚乙烯(LDPE) /三元乙丙橡膠(EPDM)各25份混煉5分鐘，混煉均勻后再加入剩下的25份聚丙烯(PP)進(jìn)一步混煉；PTC發(fā)熱體料配方2，線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15)，先取線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE各15份混煉5分鐘，混煉均勻后再加入剩下的線性低密度聚乙烯(LLDPE) 45份，低密度聚乙烯(LDPE) 10份進(jìn)一步混煉。(4)產(chǎn)品性能創(chuàng)新
①一是，塑料導(dǎo) 體和PTC發(fā)熱體分子結(jié)構(gòu)的界面接觸使起動(dòng)電流優(yōu)秀，增大了使用長度，且經(jīng)長期使用后不會(huì)因界面接觸條件變壞接觸不良，造成起動(dòng)電流變大、打火，以致發(fā)生火災(zāi)的可能；
②二是，改進(jìn)輻照工藝后使伴熱帶性能穩(wěn)定性大幅度提高，大劑量率輻照，阻止氧擴(kuò)散，降低了俘陷自由基的濃度，防止了后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；改進(jìn)配方和提高束流能量減少了電子沉積，杜絕了伴熱帶通電工作后由于放電破壞造成絕緣性能下降以至短路發(fā)生火災(zāi)的重大隱患；
③三是，PTC發(fā)熱體與絕緣材料層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全，是“安全型”的重要保證。本發(fā)明采用以下技術(shù)措施來提高伴熱帶的性能
(1)本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有伴熱帶發(fā)熱元件的發(fā)熱體配方進(jìn)行了整體改進(jìn)，使熱水燙不壞，炭鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗衰變能力強(qiáng)；采用多組分基料體系，由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成。其中一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的開關(guān)溫度體系，另一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的最高承受溫度體系，還有一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的導(dǎo)電通道體系，即炭鏈結(jié)構(gòu)；以三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為輻照交聯(lián)敏化劑，大幅度降低了輻射劑量，減少了輻照過程中產(chǎn)生的氧自由基，防止了后氧化反應(yīng)，從而降低了伴熱帶的衰減；四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯組合的抗氧體系有效的改善了產(chǎn)品的抗老化性能，使產(chǎn)品的性能大幅度提高。PTC發(fā)熱體配方按重量份，配方I，聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠EPDM(50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；配方2，線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (60/25/15)100份，乙炔炭黑22 28份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。(2)本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有伴熱帶發(fā)熱元件的整體結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，提出了塑料導(dǎo)體、PTC層、絕緣層叁層接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸的新設(shè)計(jì)；現(xiàn)有技術(shù)伴熱帶的發(fā)熱元件結(jié)構(gòu)是直接在兩根平行的金屬導(dǎo)體之間均勻擠包一層PTC發(fā)熱體制成并聯(lián)回路芯帶。由于在伴熱帶工作的熱歷程中，發(fā)熱元件的金屬電極與聚烯烴發(fā)熱體有熱膨脹差異，附著力差。伴熱帶在工作時(shí)由于熱沖擊電流的作用，光滑的金屬電極表面與發(fā)熱體之間容易脫離，形成間隙，造成接觸電阻增大，造成接觸不良，以至電打火，引發(fā)界面火花，損壞PTC發(fā)熱體，引起PTC材料的電阻變化。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有伴熱帶發(fā)熱元件的整體結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)是，提出了塑料導(dǎo)體新構(gòu)想，采用新工藝使塑料導(dǎo)體、PTC層、絕緣層叁層融為一體，達(dá)到了使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸的要求；使塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體的接觸界面沒有界面接觸電阻，降低了初始起動(dòng)電流，改善了長期使用后起動(dòng)電流變大、界面粗糙、產(chǎn)生打火的火災(zāi)隱患；使PTC發(fā)熱體和絕緣材料兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，在使用中不會(huì)互相剝離，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全。(3)本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有伴熱帶發(fā)熱元件的發(fā)熱體的制造工藝進(jìn)行了改進(jìn)，采用兩芯叁層共同擠出工藝方法，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體層、絕緣材料層叁層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體、PTC層、絕緣層叁層融為一體；達(dá)到了使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使PTC發(fā)熱體和絕緣材料兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，在使用中不會(huì)互相剝離，使絕緣不回縮的設(shè)計(jì)思想。(4)本發(fā)明發(fā)明的伴熱帶制造工藝的新工藝為兩芯叁層共同擠出技術(shù)，其中，兩芯叁層共同擠出機(jī)頭為核心工藝裝備；
在芯帶擠出成型時(shí)，有三臺(tái)擠出機(jī)對(duì)著一個(gè)共擠機(jī)頭，擠入三種不同功能的高分子材料，一為塑料導(dǎo)體料，二為PTC層料；三為絕緣料；使這三種料依次包覆在兩根鍍錫銅導(dǎo)體母線上，組成基本型自限溫伴熱帶；
兩芯叁層共擠機(jī)頭有三個(gè)塑膠入口，機(jī)頭內(nèi)有一個(gè)梯形臺(tái)狀的模芯支撐套，在模芯支撐套內(nèi)有四塊模芯；四塊模芯依次為13為金屬母線定位模，14為塑料導(dǎo)體層定位模，15為PTC發(fā)熱體層定位模，16為絕緣層定位模；塑料導(dǎo)體的導(dǎo)電塑料注入14塑料導(dǎo)體定位模；發(fā)熱體的PTC料注入15PTC發(fā)熱體層定位模；絕緣料注入16絕緣層定位模。(5)發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法使PTC合金的結(jié)晶狀態(tài)最佳，提高了使用中溫度和功率的穩(wěn)定性。(6)在發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法，是通過如下裝置實(shí)現(xiàn)的，在發(fā)熱體擠出的冷卻系統(tǒng)上采用熱水緩冷方法，達(dá)到半晶聚合物充分結(jié)晶的目的，第一段冷卻水槽為恒溫可移動(dòng)水槽，共擠機(jī)頭后部有1. 5米長的可移動(dòng)子母恒溫?zé)崴郏旅嬗?米長軌道，熱水槽可在軌道上前后移動(dòng)，溫度控制裝置可使水溫控制在50°C 90°C某個(gè)溫度上恒定；可調(diào)入水距離和冷卻水溫且在產(chǎn)品冷卻過程中要保持水溫恒定不變，使結(jié)晶狀態(tài)一致；第二段水槽為熱水槽，要有足夠長度和溫度，是15米以上長度的固定熱水槽，溫度控制裝置可使水溫控制在80°C 95°C某個(gè)溫度上恒定；使產(chǎn)品結(jié)晶充分；固定熱水槽后面有3米 5米長度的冷水槽；水槽分別配有1. 5立方米的蓄水箱，熱水槽和熱水箱要加蓋、要有保溫措施。(7)改進(jìn)了輻照交聯(lián)工藝，輻照過程要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；輻照處理后得到性能穩(wěn)定的基本型本發(fā)明沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶；劑量控制在l(Tl2Mrad，能量控制在16 18Mev之間，束流控制在3(T40mA，線速度控制在IOOm/min以上，PTC發(fā)熱體延伸控制在40 60%之間，絕緣層熱延伸控制在9(Tl 10%之間，輻照處理后得到性能穩(wěn)定的基本型本發(fā)明沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。(8)塑料導(dǎo)體材料、發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，采用的是等量共混法，得到均勻的共混物；所謂等量共混法就是將多組份的塑料樹脂先以相同的重量混合均勻后再加入其余的份額進(jìn)行二次混合，這樣能得到均勻的混合物。(9)本發(fā)明發(fā)明使伴熱帶的產(chǎn)品性能得到大幅度提高
①一是，塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體分子結(jié)構(gòu)的界面接觸使起動(dòng)電流優(yōu)秀，增大了使用長度，且經(jīng)長期使用后不會(huì)因界面接觸條件變壞接觸不良，造成起動(dòng)電流變大、打火，以致發(fā)生火災(zāi)的可能；
②二是，改進(jìn)輻照工藝后得到性能穩(wěn)定的基本型本發(fā)明沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，大劑量率輻照，阻止氧擴(kuò)散，降低了俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；改進(jìn)配方提高束流能量減少了電子沉積，杜絕了伴熱帶通電工作后由于放電破壞造成絕緣性能下降以至短路發(fā)生火災(zāi)的重大隱患；
③三是，PTC發(fā)熱體與絕緣材料層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全，是“安全型”的重要保證。(10)安全安裝要點(diǎn)
本發(fā)明提出的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的安全安裝要點(diǎn)
①電熱帶在安裝時(shí)，必須使用漏電保護(hù)開關(guān)，并將接地護(hù)網(wǎng)一端可靠的與漏電開關(guān)的接地端子連接；
②電源應(yīng)有接地端子，漏電開關(guān)也要可靠接地；
③自限溫電熱帶在安裝時(shí)，要用綁扎帶把電熱帶捆在管道上；綁扎時(shí)要每間隔300mm捆扎一道；不能一道挨一道密繞，密繞的結(jié)果會(huì)把電熱帶與管道緊緊地固定在一起，管道與電熱帶膨脹系數(shù)不同會(huì)漲壞伴熱帶。


圖1為本發(fā)明伴熱帶結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明伴熱帶的發(fā)熱芯帶共擠機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明伴熱帶的發(fā)熱芯帶共擠機(jī)頭模套及模具結(jié)構(gòu) 圖4為本發(fā)明伴熱帶的發(fā)熱芯帶共擠機(jī)頭模具A-A剖面 圖5為本發(fā)明兩芯叁層擠出生產(chǎn)線示意圖。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
本發(fā)明提出了一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶最高承受溫度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮，其制造工藝采用兩芯叁層共同擠出技術(shù)，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體和絕緣層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸沒有界面接觸電阻，防止了金屬導(dǎo)體與PTC發(fā)熱體在長期使用中互相分離，界面電阻變大，產(chǎn)生電打火這個(gè)引起火災(zāi)的最大隱患，在使用中絕緣不回縮，保證了產(chǎn)品使用安全；塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層材料均選取承受溫度大于115°C的塑料使其在沸水浸泡下工作燙不壞。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有伴熱帶發(fā)熱元件的發(fā)熱體配方進(jìn)行了整體改進(jìn)，使熱水燙不壞，炭鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗衰變能力強(qiáng)；
(I)采用多組分基料體系，由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；其中一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的開關(guān)溫度體系，另一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的最高承受溫度體系，還有一種組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的導(dǎo)電通道體系，即炭鏈結(jié)構(gòu)；
(2)改進(jìn)抗氧化體系，以四[￠-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯組合的抗氧體系有很好的協(xié)同作用，有效的改善了產(chǎn)品的抗老化性能；使產(chǎn)品的抗老化性能大幅度提高；
(3)改進(jìn)交聯(lián)體系，以三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為輻照交聯(lián)敏化劑，大幅度降低了輻射劑量，降低了俘獲自由基濃度，防止了后氧化反應(yīng)，從而降低了伴熱帶在使用中的性能衰減，同時(shí)防止了絕緣層中的電子沉積改善了絕緣性能，防止了絕緣性能下降造成火災(zāi)的又一重大隱患。如圖1所示，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)為在金屬母線I外包覆塑料導(dǎo)體2，在兩根塑料導(dǎo)體之間包有PTC發(fā)熱體3形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件，在PTC發(fā)熱體外包有絕緣層4，絕緣層外包有接地網(wǎng)5，接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套6 ;其特征在于該伴熱帶采用多組分基料體系(多組份基料體系指一種配方中有兩種以上塑料樹脂)，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體2是在金屬母線I上包覆導(dǎo)電塑料制成；在兩根塑料導(dǎo)體之間構(gòu)造PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件；塑料導(dǎo)體與塑料發(fā)熱體成分子結(jié)構(gòu)接觸；塑料導(dǎo)體2的基料采用聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)，塑料導(dǎo)體配方按重量計(jì)為聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35)或高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35) 100份，乙炔炭黑60 80份，四[￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯
0.3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺
0.1份，氧化鋅ZnO 5份。

PTC發(fā)熱體3由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成(多組份基料體系指一種配方中有兩種以上塑料樹脂，如以下配方I采用了聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、三元乙丙橡膠(EPDM)三種塑料樹脂);其中有的組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的工作溫度體系，有的組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的最高承受溫度體系，有的組份的基料構(gòu)建發(fā)熱元件的導(dǎo)電通道體系。PTC發(fā)熱體配方按重量份計(jì)如下
配方I為聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯/三元乙丙橡膠EPDM (50/25/25) 100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。配方2為線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE(60/25/15)100份，乙炔炭黑22 28份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。絕緣層4采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (50/35/15) 100份，乙炔炭黑1. 0 2. 0份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 3 0. 5份，2-巰基苯并咪唑0. 25 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0 2. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1. 0份。接地網(wǎng)5是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層4外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層防腐護(hù)套6 ;最大使用長度時(shí)，護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4 Q，每米伴熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)小于0. 04 Q。該伴熱帶采用兩芯叁層共同擠出工藝方法，由三臺(tái)塑料擠出機(jī)對(duì)著一個(gè)共同的擠出機(jī)機(jī)頭，擠出三種不同功能的高分子材料，一為樹脂導(dǎo)體材料，二為PTC發(fā)熱體材料，三為聚烯烴絕緣料，同時(shí)依次包覆在兩根金屬母線上構(gòu)成基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體2、PTC發(fā)熱體3、絕緣層4叁層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體2、PTC發(fā)熱體3、絕緣層4叁層融為一體，使塑料導(dǎo)體2、PTC發(fā)熱體3、絕緣層4叁層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸；塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，使塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體的接觸界面沒有界面接觸電阻，降低了初始起動(dòng)電流，經(jīng)長期使用后不會(huì)因界面接觸條件變壞接觸不良，造成起動(dòng)電流變大，以致發(fā)生火災(zāi)的可能，改善了長期使用后起動(dòng)電流變大、界面粗糙、產(chǎn)生打火的火災(zāi)隱患，延長了使用壽命；PTC發(fā)熱體和絕緣材料兩層之間的接觸界面形成分子結(jié)構(gòu)接觸，在使用中不會(huì)互相剝離，使絕緣不回縮，杜絕了由絕緣回縮造成的短路故障和造成火災(zāi)的幾率，保證了產(chǎn)品使用安全。發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法，一是擠出速度要緩，目的是拖長冷卻時(shí)間；二是入水距離要長，目的是使擠出的芯帶在空氣中得到緩慢冷卻，三是冷卻水要使用熱水，使PTC材料緩慢冷卻充分結(jié)晶，使PTC合金的晶體排列無序自然，結(jié)晶狀態(tài)最佳，炭鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。使在正常使用中的再結(jié)晶趨勢(shì)減少，提高了在長期使用中，溫度和功率的穩(wěn)定性。一種如上所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造裝置，如圖2 圖5中所示，生產(chǎn)線前端設(shè)有主動(dòng)放線架20、兩個(gè)放線盤21、22和兩個(gè)張力控制器23、24，放線盤通過張力控制器連接加熱裝置25，加熱裝置25后面為雙芯三層共擠機(jī)頭29，雙芯三層共擠機(jī)頭29兩側(cè)布置有三個(gè)塑料擠出機(jī)26、27、28，核心工藝裝備為雙芯三層共擠機(jī)頭29，兩芯叁層共擠機(jī)頭29包括殼體、梯臺(tái)形模芯支撐套和4個(gè)定位模芯、3個(gè)聯(lián)接套，其特征在于殼體8中裝有模芯支撐套9，模芯支撐套9內(nèi)開有長方形型孔道，在長方形型孔道內(nèi)依次裝有雙芯金屬母線定位模13、雙芯塑料導(dǎo)體層定位模14、PTC發(fā)熱體層定位模15和絕緣層定位模16，模芯支撐套9上開有三個(gè)半環(huán)型進(jìn)料通道(第一進(jìn)料通道10、第二進(jìn)料通道11、第三進(jìn)料通道12)分別與雙芯塑料導(dǎo)體層定位模14、PTC發(fā)熱體層定位模15、絕緣層定位模16相通(即第一進(jìn)料通道10與雙芯塑料導(dǎo)體層定位模14相通、第二進(jìn)料通道11與PTC發(fā)熱體層定位模15相通、第三進(jìn)料通道12與絕緣層定位模16相通)，殼體8上的進(jìn)料通道與安裝在殼體8上的聯(lián)接套(第一聯(lián)接套17、第二聯(lián)接套18、第三聯(lián)接套19)相通，使導(dǎo)體材料注入雙芯塑料導(dǎo)體層定位模14、PTC發(fā)熱體材料注入PTC發(fā)熱體層定位模15 ;使聚烯烴絕緣料注入絕緣層定位模16。如圖5中所示，雙芯三層共擠機(jī)頭29后部設(shè)有可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0(例如可設(shè)為1. 5米長)，下面設(shè)有軌道31 (例如可設(shè)為5米長)，可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0可在軌道31上前后移動(dòng)，可移動(dòng)恒溫?zé)崴蹨囟瓤刂蒲b置可使水溫控制在50°C 90°C某個(gè)溫度上恒定；可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0后面設(shè)有固定熱水槽32 (例如可設(shè)為15米以上長度)，固定熱水槽溫度控制裝置可使水溫控制在80°C 95°C某個(gè)溫度上恒定，固定熱水槽32配有兩個(gè)蓄水箱(容積可為1. 5立方米):第一蓄水箱33和第二蓄水箱34，固定熱水槽和蓄水箱要加蓋、要有保溫措施；固定熱水槽32后面設(shè)有冷水槽35 (長度可為3米 5米)，冷水槽35配有1. 5立方米的一個(gè)蓄水箱即第三蓄水箱36 (容積可為1. 5立方米)，第三蓄水箱36的水溫要保持在25°C以下。一種如上所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于該方法按下述步驟進(jìn)行
A、制備金屬母線采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線；
B、塑料導(dǎo)體層選料按下述比例取各原料備用聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35) 100份，乙炔炭黑60 80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；
C、塑料導(dǎo)體層材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，按如下等量共混方法混煉，得到均勻的共混物將密煉機(jī)加溫到200°C，將聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35)各35份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的塑料樹脂，混煉2分鐘，加入上述各種配合劑(各種配合劑是指步驟B中除聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35)或高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35)和乙炔炭黑以外的其它原料，即四[￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺，氧化鋅)混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝 箱備用；
D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM)(50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；或者線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15) 100份，乙炔炭黑22 28份，四[￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1.0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；
E、發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，按如下等量共混方法混煉，得到均勻的共混物將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP) /低密度聚乙烯(LDPE) /三元乙丙橡膠(EPDM)(50/25/25 )各25份，或者線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15)各15份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的塑料樹脂(各種樹脂的數(shù)量一致，混合時(shí)容易摻和的均勻)，混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝箱備用；
F、二芯三層發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線I的兩個(gè)放線盤21、22放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架20上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器23、24和加熱裝置25加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)26、27、28之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭29內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體1、PTC發(fā)熱體3材料、和絕緣層4材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)冷卻后，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸沒有界面接觸電阻，保證了金屬導(dǎo)體與PTC發(fā)熱體在長期使用中互相不分離，界面電阻不變大；在使用中絕緣不回縮，保證了產(chǎn)品使用安全；
G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照過程要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；輻照劑量控制在l(Tl2Mrad之間，能量控制在16 18Mev之間，束流控制在3(T40mA，線速度控制在100m/min以上；絕緣層熱延伸控制在9(TllO%之間，PTC發(fā)熱體延伸控制在40飛0%之間，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶；
H、在絕緣層4的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)5接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套6，得到屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。塑料導(dǎo)體材料、PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，采用的是等量共混法混煉，得到均勻的共混物；所謂等量共混法就是將多組份的塑料樹脂先以相同的重量混合均勻后再加入其余的份額進(jìn)行二次混合，這樣能得到均勻的混合物。第一次先取相同量各種樹脂進(jìn)行混煉(可按各種組份中的最低量為準(zhǔn))，可以得到比較均勻的共混物，第二次再加入余下的量。本發(fā)明這種沸水燙不壞的自限溫伴熱帶的安裝方法，伴熱帶在安裝時(shí)，必須使用漏電保護(hù)開關(guān)，并將接地護(hù)網(wǎng)一端可靠的與漏電開關(guān)的接地端子連接，電源應(yīng)有接地端子，漏電開關(guān)也要可靠接地；自限溫伴熱帶在安裝時(shí)，要用綁扎帶把電熱帶捆在管道上；綁扎時(shí)要每間隔300_捆扎一 道；不能一道挨一道密繞，密繞的結(jié)果會(huì)把伴熱帶與管道緊緊地固定在一起，管道與電熱帶膨脹系數(shù)不同會(huì)漲壞伴熱帶。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明如下，但不因具體實(shí)施例限制本發(fā)明
實(shí)施例1 :
一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體是在金屬母線上包覆導(dǎo)電塑料制成；在兩根塑料導(dǎo)體之間構(gòu)造PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件；塑料導(dǎo)體與塑料發(fā)熱體形成分子結(jié)構(gòu)接觸；塑料導(dǎo)體的基料采用聚丙烯(PP)，塑料導(dǎo)體配方按重量份計(jì)為聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35) 100份，乙炔炭黑60份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺
0.1份，氧化鋅ZnO 5份。發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；發(fā)熱體的配方按重量份計(jì)為聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠EPDM(50/25/25)100份，乙炔炭黑(粒徑40-50nm，吸油值，3. 0-3. 5ml/g,比表面積大于70 m2 /g,PH值6.0，河南焦作福興化工廠)15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份；
絕緣層采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，絕緣料配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (50/35/15) 100份，乙炔炭黑1. 0份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 3份，2-巰基苯并咪唑0. 25份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1.0份。上述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于它按下述步驟進(jìn)行
A、采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線。B、塑料導(dǎo)體層選料按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35) 100份，乙炔炭黑60份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。C、將密煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP) /三元乙丙橡膠EPDM (65/35)各35份一起加入密煉機(jī),混煉5分鐘后，再將其余的聚丙烯(PP)加入密煉機(jī)，混煉2分鐘后，加入上述各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝箱備用。D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25) 100份，乙炔炭黑15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份，N-水楊酰胺基 鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。E、將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)各25份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的聚丙烯(PP)25份，混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝箱備用。F、二芯叁層結(jié)構(gòu)發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線的兩個(gè)放線盤放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器和加熱裝置加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體材料、和絕緣層材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0，固定熱水槽32，固定冷水槽35冷卻后，經(jīng)牽引裝置37定速，均勻的由收線裝置38收在收線盤39上，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸沒有界面接觸電阻，保證了金屬導(dǎo)體與PTC發(fā)熱體在長期使用中互相不分離，界面電阻不變大；在使用中絕緣不回縮，保證了產(chǎn)品使用安全。G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照加工要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；劑量控制在lOMrad，能量控制在16Mev，束流控制在30mA，線速度控制在100m/min以上，PTC發(fā)熱體延伸控制在40%，絕緣層熱延伸控制在90%，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。H、在絕緣層的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)5接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套6 ;得到本發(fā)明這種屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。接地網(wǎng)5是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層4外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層護(hù)套6;最大使用長度時(shí)，護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4Q，每米電熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)不大于0. 04 Q。制得的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，最高承受溫度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮。實(shí)施例2
一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體是在金屬母線上包覆導(dǎo)電塑料制成；在兩根塑料導(dǎo)體之間構(gòu)造PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件；塑料導(dǎo)體與塑料發(fā)熱體形成分子結(jié)構(gòu)接觸；塑料導(dǎo)體的基料采用高密度聚乙烯(HDPE)，配方按重量份計(jì)為高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35) 100份，乙炔炭黑80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成。發(fā)熱體的配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15) 100份，乙炔炭黑22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰`亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。絕緣層采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，絕緣料配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (50/35/15) 100份，乙炔炭黑2. 0份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 5份，2-巰基苯并咪唑0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2.0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1.0份；
上述這種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于它按下述步驟進(jìn)行
A、采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線。B、塑料導(dǎo)體選料按下述比例取各種原料備用高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35)100份，乙炔炭80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。C、將密煉機(jī)加溫到200°C，高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35)各35份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，再將其余的高密度聚乙烯(HDPE)加入密煉機(jī)，混煉2分鐘后，加入上述各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝箱備用。
D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15) 100份，乙炔炭黑22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。E、將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE各15份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的線性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)樹脂(線性低密度聚乙烯(LLDPE) 45份，低密度聚乙烯(LDPE) 10份)混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝禮備用。F、兩芯叁層結(jié)構(gòu)發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線的兩個(gè)放線盤放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器和加熱裝置加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體材料、和絕緣層材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0，固定熱水槽32，固定冷水槽35冷卻后，經(jīng)牽引裝置37定速，均勻的由收線裝置38收在收線盤39上，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸沒有界面接觸電阻，保證了金屬導(dǎo)體與PTC發(fā)熱體在長期使用中互相不分離，界面電阻不變大；在使用中絕緣 不回縮，保證了產(chǎn)品使用安全。G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照加工要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；劑量控制在12Mrad，能量控制在18Mev，束流控制在40mA，線速度控制在100m/min以上，PTC發(fā)熱體延伸控制在60%，絕緣層熱延伸控制在110%，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。H、在絕緣層的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)，接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套；得到本發(fā)明這種屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。接地網(wǎng)是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層護(hù)套；最大使用長度時(shí)護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4Q，每米電熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)不大于0. 04 Q o制得的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，最高承受度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮。實(shí)施例3
一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體是在金屬母線上包覆導(dǎo)電塑料制成；在兩根塑料導(dǎo)體之間構(gòu)造PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件；塑料導(dǎo)體與塑料發(fā)熱體形成分子結(jié)構(gòu)接觸；塑料導(dǎo)體的基料采用聚丙烯(PP)，塑料導(dǎo)體配方按重量份計(jì)為聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35) 100份，乙炔炭黑70份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 4份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 8份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；發(fā)熱體的配方按重量份計(jì)為聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯/三元乙丙橡膠EPDM (50/25/25)100份，乙炔炭黑(粒徑40-50nm，吸油值，3. 0-3. 5ml/g,比表面積大于70 m2 /g, PH值6. 0，河南焦作福興化工廠)22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。絕緣層采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，絕緣料配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (50/35/15) 100份，乙炔炭黑1. 5份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 4份，2-巰基苯并咪唑0. 3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 5份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1.0份。上述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于它按下述步驟進(jìn)行
A、采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線。B、塑料導(dǎo)體層選料按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35) 100份，乙炔炭黑70份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 3份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 4份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 8份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。

C、將密煉機(jī)加溫到2 00°C，聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35) 100份，各35份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，再將其余的聚丙烯(PP)加入密煉機(jī)，混煉2分鐘后，加入上述各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝箱備用。D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25) 100份，乙炔炭黑22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。E、將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP) /低密度聚乙烯(LDPE) /三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)各25份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的塑料樹脂聚丙烯(PP)35份，混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝箱備用。F、二芯叁層結(jié)構(gòu)發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線的兩個(gè)放線盤放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器和加熱裝置加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體材料、和絕緣層材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)可移動(dòng)恒溫?zé)崴?0，固定熱水槽32，固定冷水槽35冷卻后，經(jīng)牽引裝置37定速，均勻的由收線裝置38收在收線盤39上，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸沒有界面接觸電阻，保證了金屬導(dǎo)體與PTC發(fā)熱體在長期使用中互相不分離，界面電阻不變大；在使用中絕緣不回縮，保證了產(chǎn)品使用安全。G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照加工要采用大劑量率，阻止氧擴(kuò)散，以降低俘陷自由基的濃度，防止后氧化反映，減少伴熱帶在使用中的性能衰減；提高束流能量以減少電子沉積；劑量控制在llMrad，能量控制在17Mev，束流控制在35mA，線速度控制在100m/min以上，PTC發(fā)熱體延伸控制在50%，絕緣層熱延伸控制在100%，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。H、在絕緣層的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)5接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套6 ;得到本發(fā)明這種屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。接地網(wǎng)5是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層4外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層護(hù)套6;最大使用長度時(shí)，護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4Q，每米電熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)不大于0. 04 Q。制得的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，最高承受度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮。實(shí)施例4
塑料導(dǎo)體的基料采用高密度聚乙烯(HDPE)，配方按重量份計(jì)為高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35)100份，乙炔炭黑60份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.3份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；發(fā)熱體的配方按重量份計(jì)為 聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯/三元乙丙橡膠EPDM (50/25/25)100份，乙炔炭黑(粒徑40-50nm，吸油值，3. 0-3. 5ml/g,比表面積大于70 m2 /g, PH值6. 0，河南焦作福興化工廠)20份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 7份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。其它工藝條件同實(shí)施例1。制得的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，最高承受度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮。實(shí)施例5
塑料導(dǎo)體的基料采用高密度聚乙烯(HDPE)，配方按重量份計(jì)為高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE (65/35)100份，乙炔炭黑70份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.4份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 8份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。發(fā)熱體的配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (60/25/15)100份，乙炔炭黑28份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 3份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 4份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。
其它條件同實(shí)施例2。制得的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，最高承受度115°C，在沸水浸泡下能正常工作，且絕緣在惡劣工作環(huán)境下不回縮。本發(fā)明提供的這種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱最高承受溫度115°C，可以在100°C沸水中長期工作，由于改進(jìn)了配方、改進(jìn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、改進(jìn)了擠出工藝和輻照工藝強(qiáng)化了安全保護(hù)接地裝置，明確了正確的安裝方法、可以有效的消除火災(zāi)隱患；給太陽能熱利用行業(yè)提供了一種安全型的產(chǎn)品。具有伴熱溫度高、伴熱性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，適于大規(guī)模地工業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，該伴熱帶的結(jié)構(gòu)為在金屬母線(I)外包覆塑料導(dǎo)體(2)，在兩根塑料導(dǎo)體之間包有PTC發(fā)熱體(3)形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件，在PTC發(fā)熱體外包有絕緣層(4)，絕緣層外包有接地網(wǎng)(5)，接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套(6);其特征在于采用多組分基料體系，采用塑料導(dǎo)體，塑料導(dǎo)體(2)是在金屬母線(I)上包覆導(dǎo)電塑料制成；塑料導(dǎo)體(2)的基料采用聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)，塑料導(dǎo)體配方按重量計(jì)為聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM (65/35)或高密度聚乙烯(HDPE)/熱塑彈性體POE(65/35) 100份，乙炔炭黑60 80份，四[P- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，其特征在于PTC發(fā)熱體(3)由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成；PTC發(fā)熱體(3)配方按重量份計(jì)為 聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，其特征在于PTC發(fā)熱體(3)配方按重量份計(jì)為 線性低密度聚乙烯(LLDPE) /低密度聚乙烯(LDPE) /熱塑彈性體POE (60/25/15) 100份，乙炔炭黑22 28份，四[￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0.4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，其特征在于絕緣層(4)采用最高承受溫度115°C的輻照交聯(lián)阻燃絕緣料，配方按重量份計(jì)為線性低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)/熱塑彈性體POE (50/35/15)100份，乙炔炭黑1. 0 2.0份，2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體0. 3 0. 5份，2-巰基苯并咪唑0. 25 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 0 2. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0. 12份，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0. 12，硬脂酸鋅ZnStn 0. 5份；十溴二笨醚20份，三氧化二綈8份，聚乙烯臘1.0份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，其特征在于接地網(wǎng)(5)是用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編織在覆合絕緣層(4)外的接地護(hù)網(wǎng)層；在接地護(hù)網(wǎng)層外面包覆一層護(hù)套(6);最大使用長度時(shí)，護(hù)網(wǎng)總電阻不大于4Q，每米伴熱帶護(hù)網(wǎng)的電阻應(yīng)小于0. 04Q o
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶，其特征在于采用兩芯叁層共同擠出工藝方法，由三臺(tái)塑料擠出機(jī)對(duì)著一個(gè)共同的擠出機(jī)機(jī)頭，擠出三種不同功能的高分子材料，一為樹脂導(dǎo)體材料，二為PTC發(fā)熱體材料，三為聚烯烴絕緣料，同時(shí)依次包覆在兩根金屬母線上構(gòu)成基本型伴熱帶；使塑料導(dǎo)體(2)、PTC發(fā)熱體(3)、絕緣層(4)叁層一次共同擠出成型，使塑料導(dǎo)體(2)、PTC發(fā)熱體(3)、絕緣層(4)叁層融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸；發(fā)熱芯帶擠出采用定速擠出、空氣緩冷、熱水冷卻的方法。
7.—種如權(quán)利要求1所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造裝置，其特征在于生產(chǎn)線前端設(shè)有主動(dòng)放線架(20)、兩個(gè)放線盤(21、22)和兩個(gè)張力控制器(23、24)，放線盤通過張力控制器連接加熱裝置(25)，加熱裝置(25)后面為雙芯三層共擠機(jī)頭(29)，雙芯三層共擠機(jī)頭(29 )兩側(cè)布置有三個(gè)塑料擠出機(jī)(26、27、28 )，雙芯三層共擠機(jī)頭(29 )包括殼體、梯臺(tái)形模芯支撐套和4個(gè)定位模芯、3個(gè)聯(lián)接套，其特征在于殼體(8)中裝有模芯支撐套(9)，模芯支撐套(9)內(nèi)開有長方形型孔道，在長方形型孔道內(nèi)依次裝有雙芯金屬母線定位模(13)、雙芯塑料導(dǎo)體層定位模(14)、PTC發(fā)熱體層定位模(15)和絕緣層定位模(16)，模芯支撐套(9)上開有三個(gè)半環(huán)型進(jìn)料通道(10、11、12)分別與雙芯塑料導(dǎo)體層定位模(14)、PTC發(fā)熱體層定位模(15)、絕緣層定位模(16)相通，殼體(8)上的進(jìn)料通道與安裝在殼體(8)上的聯(lián)接套(17、18、19)相通，使導(dǎo)體材料注入雙芯塑料導(dǎo)體層定位模(14),PTC發(fā)熱體材料注入PTC發(fā)熱體層定位模(15);使聚烯烴絕緣料注入絕緣層定位模(16)。
8.—種如權(quán)利要求7所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造裝置，其特征在于雙芯三層共擠機(jī)頭(29)后部設(shè)有可移動(dòng)子母恒溫?zé)崴?30)，下面設(shè)有軌道(31)，可移動(dòng)恒溫?zé)崴?30)可在軌道(31)上前后移動(dòng)，水溫控制在50°C 90°C ;可移動(dòng)恒溫?zé)崴?30)后面設(shè)有固定熱水槽(32)，水溫控制在80°C 95°C，固定熱水槽(32)配有兩個(gè)蓄水箱第一蓄水箱(33)和第二蓄水箱(34)，固定熱水槽和蓄水箱上要加蓋；固定熱水槽(32 )后面設(shè)有冷水槽(35 )，冷水槽(35 )配有第三蓄水箱(36 )，第三蓄水箱(36 )的水溫要保持在25°C以下。
9.一種如權(quán)利要求1所述沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于該方法按下述步驟進(jìn)行 A、采用束線機(jī)制備塑料導(dǎo)體的母線； B、塑料導(dǎo)體層選料按下述比例取各原料備用聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35)，100份，乙炔炭黑60 80份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2 0.4份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份； C、塑料導(dǎo)體的共混將密煉機(jī)加溫到200°C，將聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠EPDM(65/35)或高密度聚乙烯(HDPE) /熱塑彈性體POE (65/35)各35份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后,加入其余的塑料樹脂,混煉2分鐘，加入上述的各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成塑料導(dǎo)體層的粒料，裝箱備用； D、PTC發(fā)熱體由多組份塑料基料構(gòu)建的具有電阻正溫度系數(shù)的高分子功能材料制成，按下述比例取各種原料備用聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM)(50/25/25)100份，乙炔炭黑15 22份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2 0. 4份，三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 3 0. 5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6 1. 0份，N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺0.1份，氧化鋅ZnO 5份； E、PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，按如下等量共混方法混煉，得到均勻的共混物將密煉機(jī)或開煉機(jī)加溫到200°C，聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡膠(EPDM) (50/25/25)各25份一起加入密煉機(jī)，混煉5分鐘后，加入其余的塑料樹脂，混煉2分鐘，再加入各種配合劑混煉2分鐘，再加入乙炔炭黑混煉2分鐘出料；然后在開煉機(jī)上下片；在平板切粒機(jī)上切成方塊粒料，制成PTC發(fā)熱體的粒料，裝箱備用； F、二芯三層發(fā)熱芯帶擠制將步驟A中制得的繞有兩根金屬母線(I)的兩個(gè)放線盤(21、22)放在擠出生產(chǎn)線的主動(dòng)放線架(20)上，使兩根母線同時(shí)放出，經(jīng)張力控制器(23、24)和加熱裝置(25)加熱后同時(shí)進(jìn)入叁個(gè)塑料擠出機(jī)(26、27、28)之間的雙芯叁層共擠機(jī)頭(29)內(nèi)一次包覆塑料導(dǎo)體(1)、PTC發(fā)熱體(3)材料、和絕緣層(4)材料，并使金屬母線的張力保持一致，然后經(jīng)冷卻后，包覆的塑料導(dǎo)體層與發(fā)熱體緊密接觸、使絕緣層材料與PTC發(fā)熱體材料緊密粘連得到雙芯叁層發(fā)熱芯帶，即基本型伴熱帶； G、輻照交聯(lián)將雙芯叁層發(fā)熱芯帶采用電子加速器進(jìn)行整體輻照以完成交聯(lián)過程，輻照劑量控制在l(Tl2Mrad之間，能量控制在16 18Mev之間，束流控制在3(T40mA，線速度控制在100m/min以上；絕緣層熱延伸控制在90 110%之間，PTC發(fā)熱體延伸控制在40 60%之間，輻照處理后得到基本型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶； H、在絕緣層(4)的外面，用鍍錫銅絲或鋁鎂合金絲編上屏蔽層接地網(wǎng)(5)接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套(6)，得到屏蔽防護(hù)型沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶的制造方法，其特征在于塑料導(dǎo)體和PTC發(fā)熱體材料的基礎(chǔ)樹脂共混時(shí)，采用等量共混方法混煉，得到均勻的共混物；所謂等量共混方法就是將多組份的塑料樹脂先以相同的重量混合均勻后再加入其余的份額進(jìn)行二次混合；第一次先取相同量各種樹脂進(jìn)行混煉(按各種組份中的最低量為準(zhǔn))，第二次再加入余下的量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沸水燙不壞的安全型自限溫伴熱帶及其制造裝置和方法，采用多組分基料體系，在金屬母線外包覆塑料導(dǎo)體，在兩根塑料導(dǎo)體之間包有PTC發(fā)熱體形成并聯(lián)回路發(fā)熱元件，在PTC發(fā)熱體外包有絕緣層，絕緣層外包有接地網(wǎng)，接地網(wǎng)外包有防腐護(hù)套；采用兩芯叁層共同擠出工藝，使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體層、絕緣材料層叁層一次共同擠出成型；使塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體層、絕緣層叁層共同融為一體，形成分子結(jié)構(gòu)接觸；防止了引起火災(zāi)的隱患，保證了產(chǎn)品使用安全，提高了使用中工作溫度和功率的穩(wěn)定性，塑料導(dǎo)體、PTC發(fā)熱體、絕緣層材料配方進(jìn)行了大幅度改進(jìn)，均選取承受溫度大于115℃的基料使其在沸水浸泡下工作燙不壞，適合工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)B29C47/78GK103068083SQ20121056896
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王崇 申請(qǐng)人:王崇