專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于自限溫電伴熱帶的ptc高分子發(fā)熱材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到伴熱電纜領(lǐng)域，確切地說(shuō)是一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料。
背景技術(shù)：
電伴熱帶是一種新型高科技產(chǎn)品，其上個(gè)世紀(jì)70年代進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域以來(lái)，自限式電伴熱帶已經(jīng)成為當(dāng)今世界上最通用的電伴熱帶類(lèi)型。它們可以廣泛地應(yīng)用于液態(tài)物體在管道中輸送和罐體的防凍保溫、維持工藝溫度、加熱公路、坡道、人行橫道、屋檐及地板等。 自限式電伴熱帶內(nèi)部，兩根導(dǎo)電芯之間分布著起加熱作用的PTC高分子材料，其外部由高分子內(nèi)護(hù)層、金屬屏蔽網(wǎng)和高分子外護(hù)套構(gòu)成。當(dāng)電源接通時(shí)，內(nèi)部PTC高分子材料受熱膨脹，電阻變大，減小發(fā)熱功率，使溫度降低；當(dāng)溫度降低時(shí)，內(nèi)部PTC高分子材料遇冷收縮， 電阻變小，增大發(fā)熱功率，使溫度上升，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的作用。目前國(guó)內(nèi)中用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料產(chǎn)品其內(nèi)部核心PTC發(fā)熱材料由于采用的上個(gè)世紀(jì)90年代的配方，加上在生產(chǎn)中由于加工條件和環(huán)境條件的限制， 使產(chǎn)品的抗拉伸強(qiáng)度性能不高，同時(shí)產(chǎn)品的結(jié)晶行為不穩(wěn)定、結(jié)晶不完善，并且PTC發(fā)熱材料內(nèi)部殘留熱應(yīng)力，這都會(huì)使PTC發(fā)熱材料的電阻不穩(wěn)定、溫度升降不均勻、PTC特性不穩(wěn)定、PTC特性重演性下降、減短材料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)存缺陷，提供一種PTC強(qiáng)度高、抗拉伸性能好的PTC高分子發(fā)熱材料。上述目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于是由下述重量百分比的原料制成
茂金屬聚乙烯5-9%
高密度聚乙烯65-70%
乙烯共聚物熱塑性彈性體6-10%碳纖維1.5-2.5%
炭黑 15-25%
苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑0.25-0.35%
受阻酚類(lèi)抗氧劑0.10-0.20%
十溴二苯乙烷0.10-0.20%
鄰苯二甲酸乙辛酯0.10-0.20%
過(guò)氧化二異丙苯0.10-0.20%
成核透明劑zc-3 0.05-0.15%ο各組分重量百分比之和為百分之百。所述的一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于是由下述 重量百分比的原料制成
茂金屬聚乙烯7%
高密度聚乙烯62%
乙烯共聚物熱塑性彈性體8%
碳纖維 2%
炭黑 20%
苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑0.3%
受阻酚類(lèi)抗氧劑0.15%
十溴二苯乙烷 0.15%
鄰苯二甲酸乙辛酯 0.15%
過(guò)氧化二異丙苯0.15%
成核透明劑zc-3 0.1% ο所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于其制備方法為 將所有原料按重量百分比用高速攪拌機(jī)攪拌均勻，每次攪拌一分鐘左右，攪拌2-4次后采 用雙螺桿造粒方式在雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒即得產(chǎn)品。所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于由其制得的自 限溫電伴熱帶，包括兩根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線外包裹中間擠包PTC發(fā)熱材料，中間擠包PTC發(fā)熱 材料外依次包裹絕緣內(nèi)護(hù)層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護(hù)套。在制備所述的自限溫電伴熱帶時(shí)，應(yīng)對(duì)自限溫電伴熱帶進(jìn)行退火處理在80°C左 右的溫度條件下退火2小時(shí)左右，后在空氣中自然冷卻即可。本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明將PTC發(fā)熱材料的制作配方進(jìn)行了改進(jìn)，用碳纖維取代部分的炭黑，通 過(guò)改變CB/CF的比例，再添加一定比率的茂金屬材料和分散劑處理使PTC發(fā)熱材料內(nèi)部導(dǎo) 電網(wǎng)絡(luò)完善，PTC效驗(yàn)明顯；同時(shí)使其彈性模量提高、最大值應(yīng)力和斷裂點(diǎn)應(yīng)力增大，從而提高PTC發(fā)熱材料的PTC強(qiáng)度、抗拉伸性能。2、在制造PTC發(fā)熱材料時(shí)采用雙螺桿造粒方式，降低材料的非正常性損耗，保證了 PTC發(fā)熱材料在造粒過(guò)程中的均勻度及性能的穩(wěn)定。3、將PTC材料制成的PTC發(fā)熱芯帶(兩根鍍錫圓銅導(dǎo)電芯1+PTC材料層)2)經(jīng)過(guò)工藝處理，使得產(chǎn)品的PTC發(fā)熱材料的內(nèi)部熱應(yīng)力歷史消失，提高其結(jié)晶性，從而使得產(chǎn)品的電阻穩(wěn)定、溫度均勻、PTC特性穩(wěn)定、PTC特性重演性穩(wěn)定、增加材料的使用壽命。


圖I為自限溫電伴熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于是由下述重量百分比的原料制成
茂金屬聚乙烯7%
高密度聚乙烯62%
乙烯共聚物熱塑性彈性體8%
碳纖維 2%
炭黑 20%
苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑0.3%
受阻酚類(lèi)抗氧劑0.15%
十溴二苯乙烷 0.15%
鄰苯二甲酸乙辛酯 0.15%
過(guò)氧化二異丙苯0.15%
成核透明劑zc-3 0.1% ο所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其制備方法為將所有原料按重量百分比用高速攪拌機(jī)攪拌均勻，每次攪拌一分鐘，攪拌3次后采用雙螺桿造粒方式在雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒即得產(chǎn)品。由其制得的自限溫電伴熱帶，包括兩根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線外包裹中間擠包PTC發(fā)熱材料，中間擠包PTC發(fā)熱材料外依次包裹絕緣內(nèi)護(hù)層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護(hù)套。如圖I所示，高性能自限溫電伴熱帶，包括有兩根鍍錫圓銅導(dǎo)電芯1，鍍錫圓銅導(dǎo)電芯I外依次包覆有PTC材料層2、聚乙烯絕緣內(nèi)護(hù)層3、金屬屏蔽層4、聚乙烯絕緣外護(hù)套5。在制備所述的自限溫電伴熱帶時(shí)，應(yīng)對(duì)自限溫電伴熱帶進(jìn)行退火處理在80°C的溫度條件下退火2小時(shí)，后在空氣中自然冷卻即可。PTC材料的原配方與本發(fā)明配方各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)對(duì)比分析
I、材料的機(jī)械物理性能測(cè)試
權(quán)利要求
1. 一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于是由下述重量百分比的原料制成茂金屬聚乙烯5-9%高密度聚乙烯65-70%乙烯共聚物熱塑性彈性體6-10%碳纖維I. 5-2. 5%炭黑15-25%苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑O. 25-0. 35%受阻酚類(lèi)抗氧劑O. 10-0. 20%十溴二苯乙烷 O. 10-0. 20%鄰苯二甲酸乙辛酯O. 10-0. 20%過(guò)氧化二異丙苯O. 10-0. 20%成核透明劑zc-3 O. 05-0. 15%各組分重量百分比之和為百分之百。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于是由下述重量百分比的原料制成茂金屬聚乙烯7%高密度聚乙烯62%乙烯共聚物熱塑性彈性體8%碳纖維2%炭黑20%苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑O. 3%受阻酚類(lèi)抗氧劑O. 15%十溴二苯乙烷O. 15%鄰苯二甲酸乙辛酯0.15%過(guò)氧化二異丙苯O. 15%成核透明劑zc-3 O. 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于其制備方法為將所有原料按重量百分比用高速攪拌機(jī)攪拌均勻，每次攪拌一分鐘左右， 攪拌2-4次后采用雙螺桿造粒方式在雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒即得產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于由其制得的自限溫電伴熱帶，包括兩根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線外包裹中間擠包PTC發(fā)熱材料， 中間擠包PTC發(fā)熱材料外依次包裹絕緣內(nèi)護(hù)層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護(hù)套。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，其特征在于在制備所述的自限溫電伴熱帶時(shí)，應(yīng)對(duì)自限溫電伴熱帶進(jìn)行退火處理在80°C左右的溫度條件下退火2小時(shí)左右，后在空氣中自然冷卻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料，它是由下述重量百分比的原料制成茂金屬聚乙烯5-9%，高密度聚乙烯65-70%，乙烯共聚物熱塑性彈性體6-10%，碳纖維1.5-2.5%，炭黑15-25%，苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑0.25-0.35%，受阻酚類(lèi)抗氧劑10-0.20%，十溴二苯乙烷0.10-0.20%，鄰苯二甲酸乙辛酯0.10-0.20%，過(guò)氧化二異丙苯0.10-0.20%，成核透明zc-3為0.05-0.15%。本發(fā)明使PTC材料彈性模量提高、最大值應(yīng)力和斷裂點(diǎn)應(yīng)力增大，從而提高PTC發(fā)熱材料的PTC強(qiáng)度、抗拉伸性能。
文檔編號(hào)H05B3/56GK102604189SQ20121005753
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者宋萬(wàn)慶, 魯旭波 申請(qǐng)人:蕪湖市旭輝電工新材料有限責(zé)任公司