專利名稱：Ptc熱敏電阻基材、ptc熱敏電阻及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PTC(Positive Temperature Coefficient,正溫度系數(shù))熱敏電阻基材、應(yīng)用該基材的PTC熱敏電阻，以及該基材和PTC熱敏電阻的制備方法。本發(fā)明PTC 熱敏電阻主要應(yīng)用于環(huán)境條件比較苛刻的汽車領(lǐng)域電機(jī)的過(guò)流保護(hù)，同時(shí)也可用于環(huán)境溫度較高的一些其他特殊領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以高分子樹(shù)脂為基材制作的PTC( Positive Temperature Coefficient,正溫度系數(shù))熱敏電阻器已廣泛應(yīng)用于電路中的過(guò)流保護(hù)。在結(jié)晶性樹(shù)脂中加入導(dǎo)電粒子所制備的材料能表現(xiàn)出一種正溫度系數(shù)的特性即PTC效應(yīng)，即在正常溫度下，材料呈現(xiàn)出低阻值狀態(tài)，而當(dāng)溫度升高到高分子樹(shù)脂熔點(diǎn)附近時(shí)，阻值呈現(xiàn)突變躍遷。根據(jù)PTC效應(yīng)制作的熱敏電阻應(yīng)用在電路中，就可以對(duì)電路進(jìn)行有效的保護(hù)。在通常情況下，電路中的電流較小，流經(jīng)熱敏電阻的電流產(chǎn)生的熱量與向外界環(huán)境散發(fā)出去的熱量達(dá)至平衡時(shí)，熱敏電阻處于低阻值的狀態(tài)。當(dāng)有故障電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于散發(fā)出去的熱量，從而導(dǎo)致熱敏電阻的溫度的升高。當(dāng)溫度達(dá)到高分子樹(shù)脂的熔點(diǎn)附近時(shí)，芯片的阻值突升，使電路中的電壓基本上全部加載到熱敏電阻上，限制了電流的通過(guò)，從而保護(hù)了電路。當(dāng)故障電流消失以后，熱敏電阻的溫度下降，而阻值也隨之降低至初始值附近，電路又恢復(fù)到正常狀態(tài)。由于，現(xiàn)在常規(guī)的高分子PTC元件，在溫度達(dá)到85 °C以上時(shí)已無(wú)法正常工作，因?yàn)?，目前所使用的高分子材料大都是高密度聚乙烯，其熔點(diǎn)只有130°C左右，從而限制了 PTC材料的應(yīng)用范圍，而PA (polyamide，聚酰胺)、POM (Polyfounoldehyde ResinPolyox Mothylene Resin，聚甲酸豐對(duì)月旨)、PET (Polythylene terephthalate, MM 苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (polybutylece ter印hthalate，聚對(duì)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)等樹(shù)脂的熔點(diǎn)大都在170°C以上，故以其做為載體樹(shù)脂就可以應(yīng)用在條件更加苛刻的高溫環(huán)境中。因此，有必要開(kāi)發(fā)能夠在125°C左右仍然能正常工作的PTC元件。目前，耐高溫PTC元件基本上是以PVDF作為高溫料的載體樹(shù)脂，但是由于PVDF在加工過(guò)程及在使用過(guò)程中有可能微量的分解，其主要分解產(chǎn)物為有毒的氟化氫和氟碳有機(jī)化合物，從而，對(duì)于環(huán)境造成破壞，使用范圍受到了一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有的PTC元件在高溫環(huán)境下不能正常工作，以及目前以PVDF為載體的高溫PTC元件，在加工及應(yīng)用過(guò)程中可能產(chǎn)生的有毒有害氣體，對(duì)人員及環(huán)境造成破壞的缺陷，提供一種可以耐高溫、無(wú)毒無(wú)害、PTC強(qiáng)度高、具有優(yōu)良
5的阻值穩(wěn)定性的PTC熱敏電阻及其制備方法。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種PTC熱敏電阻的基材，其由下述重量配比的組分組成聚酰胺樹(shù)脂100份；導(dǎo)電粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份；交聯(lián)劑0. 5 3份；成核劑(Tl份；敏化劑0. 5飛份；抗氧劑0. 5 3份；潤(rùn)滑劑0. 5 2份；偶聯(lián)劑(Γ2 份；上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己內(nèi)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；上述導(dǎo)電粒子是炭黑、石墨、金屬粒子或?qū)щ娞沾?，上述金屬粒子是金、銀、銅、鋁、鎳以及其金屬氧化物，上述導(dǎo)電陶瓷是碳化鎢、碳化鈦；上述惰性填料是金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鈣、二氧化硅或滑石粉；上述交聯(lián)劑是有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、聯(lián)芐交聯(lián)劑或雙馬來(lái)酰亞胺；上述成核劑是粒徑小于40 μ m的無(wú)機(jī)填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其堿金屬鹽，或者是過(guò)渡金屬元素的氟化物；上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體；上述抗氧劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的復(fù)配胺類抗氧劑、酚類抗氧劑、酯類抗氧劑；上述潤(rùn)滑劑是脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類或有機(jī)硅化合物；上述偶聯(lián)劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，上述敏化劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物三羥甲基丙烷
三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥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。優(yōu)選地，上述成核劑是二氧化硅、氧化鋁及滑石粉的微細(xì)粉末，或者是氟化鋅、氟化鈣。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種PTC熱敏電阻，其包括一基材、 覆合在該基材正反兩面上的電極，該基材由下述重量配比的組分組成聚酰胺樹(shù)脂100 份；導(dǎo)電粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份；交聯(lián)劑0. 5^3份；成核劑(Tl份；敏化劑 0. 5飛份；抗氧劑0. 5^3份；潤(rùn)滑劑0. 5^2份；偶聯(lián)劑(Γ2份；上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己內(nèi)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；上述導(dǎo)電粒子是炭黑、石墨、金屬粒子或?qū)щ娞沾?，上述金屬粒子是金、銀、銅、鋁、鎳以及其金屬氧化物，上述導(dǎo)電陶瓷是碳化鎢、碳化鈦；上述惰性填料是金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鈣、二氧化硅或滑石粉；上述交聯(lián)劑是有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、聯(lián)芐交聯(lián)劑或雙馬來(lái)酰亞胺；上述成核劑是粒徑小于40 μ m的無(wú)機(jī)填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其堿金屬鹽，或者是過(guò)渡金屬元素的氟化物；上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體；上述抗氧劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的復(fù)配胺類抗氧劑、酚類抗氧劑、酯類抗氧劑；上述潤(rùn)滑劑是脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類或有機(jī)硅化合物；上述偶聯(lián)劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，上述敏化劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物三羥甲基丙烷
三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥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。優(yōu)選地，上述成核劑是二氧化硅、氧化鋁及滑石粉的微細(xì)粉末，或者是氟化鋅、氟化鈣。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種PTC熱敏電阻的基材的制備方法，包括以下步驟
步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好
后，首先進(jìn)行預(yù)混；
步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 2900C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min，最后拉片出料，冷卻后，切割成片材，即制成PTC熱敏電阻的基材。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種PTC熱敏電阻的制備方法，包括以下步驟
步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好
后，首先進(jìn)行預(yù)混；
步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 2900C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min，最后拉片出料，出料的厚度為0.9 — 1. 2mm，冷卻后，切割成80x225 mm的片材，即制成基材；
步驟3 將所得的基材在溫度為190 - 290°C的硫化機(jī)內(nèi)進(jìn)行熱壓覆合，即在基材的正反兩面貼上表面經(jīng)過(guò)糙化處理的鍍鎳銅箔，通過(guò)0. 95 mm厚度的?？騺?lái)使所覆合芯片的厚度控制在0. 95 1.20mm之間；
步驟4:將上述的覆合了鍍鎳銅箔電極的基材，進(jìn)行鈷源或電子束輻射交聯(lián)，輻照劑量為 5 60Mrad ；
步驟5 將輻照后的材片在沖壓機(jī)上沖成7. 5x9. 3 mm芯片；
步驟6 對(duì)芯片進(jìn)行熱處理、充電、退火處理，即得所需的耐高溫PTC元件。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明以高熔點(diǎn)的結(jié)晶性聚合物聚酰胺為載體，因其熔點(diǎn)大都超過(guò)170°C，從而，能夠保證材料在125°C時(shí)不會(huì)發(fā)生電阻值的突變，仍然保持在較低的阻值，對(duì)電路不至于產(chǎn)生較明顯的影響。本專利選用了無(wú)毒無(wú)害的聚酰胺樹(shù)脂作為高溫料的載體，使其應(yīng)用范圍更加廣泛。


圖1是本發(fā)明PTC熱敏電阻的立體圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明提出一種PTC熱敏電阻1，其包括一基材12以及覆合在該基材正反兩面上的電極14。該電極14是鍍鎳銅箔。上述PTC熱敏電阻的基材12，其由下述重量配比的組分組成 聚酰胺樹(shù)脂100份；導(dǎo)電粒子:80 150份；惰性填料:20 100份； 交聯(lián)劑0. 5^3份；成核劑(Tl份；敏化劑0. 5飛份；抗氧劑0. 5^3份； 潤(rùn)滑劑0.5 2份；偶聯(lián)劑(Γ2份。
上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物PA11 (polyamide 11，聚4^一酰胺)、PA12 (polyamide 12，聚十二酰胺)、PA6 (polyamide 6，聚己內(nèi)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)。上述導(dǎo)電粒子包括有炭黑、石墨、金屬粒子、導(dǎo)電陶瓷。上述金屬粒子是金、銀、銅、 鋁、鎳等以及其金屬氧化物。上述導(dǎo)電陶瓷是碳化鎢、碳化鈦。上述惰性填料是金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鈣、二氧化硅、滑石粉等。上述交聯(lián)劑是有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、聯(lián)芐交聯(lián)劑或雙馬來(lái)酰亞胺等。上述成核劑可以是粒徑小于40 μ m的無(wú)機(jī)填料粉末，如二氧化硅、氧化鋁及滑石粉的微細(xì)粉末，也可以是苯甲酸或苯二甲酸及其堿金屬鹽，還可以是過(guò)渡金屬元素的氟化物，如氟化鋅、氟化鈣等。上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體，可以是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥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。上述抗氧劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的復(fù)配胺類抗氧劑、酚類抗氧劑、 酯類抗氧劑。上述潤(rùn)滑劑是脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類或有機(jī)硅化合物。上述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑。制備本發(fā)明PTC熱敏電阻的基材的制備方法，包括以下步驟
步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好后，首先進(jìn)行預(yù)混；
步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 2900C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min，最后拉片出料，出料的厚度為0. 9 — 1. 2mm,冷卻后，切割成80 X 225 mm的片材，即制成PTC熱敏電阻的基材12。制備本發(fā)明PTC熱敏電阻的制備方法，包括以下步驟
步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好
后，首先進(jìn)行預(yù)混；
步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 2900C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min，最后拉片出料，出料的厚度為0. 9 — 1. 2mm,冷卻后，切割成80 X 225 mm的片材，即制成基材12 ；
步驟3 將所得的基材12在溫度為190 - 290°C的硫化機(jī)內(nèi)進(jìn)行熱壓覆合，即在基材的正反兩面貼上表面經(jīng)過(guò)糙化處理的鍍鎳銅箔，通過(guò)0.95 mm厚度的模框來(lái)使所覆合芯片的
8厚度控制在0. 95 1. 20mm之間；
步驟4 將上述的覆合了鍍鎳銅箔電極14的基材，進(jìn)行鈷源或電子束輻射交聯(lián)，輻照劑量為5飛OMrad ；
步驟5 將輻照后的材片在沖壓機(jī)上沖成7. 5X9. 3 mm芯片；
步驟6 對(duì)芯片進(jìn)行熱處理、充電、退火處理等方法的處理，即得所需的耐高溫PTC元件。下面通過(guò)制備實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1
稱取聚酰胺樹(shù)脂PA12 (瑞士 EMS公司、熔點(diǎn)178°C、密度1. 01g/cm2) 100 g，抗氧劑2g 由四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0. 5g組成，按固定比例3:1組合而成，交聯(lián)劑為雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)l.O g，偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷(A151)1.0 g，潤(rùn)滑劑為硬脂酸(Hst)，加入量為2. Og,敏化劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，加入量為0. 5 g，導(dǎo)電粒子是炭黑(日本三菱導(dǎo)電炭黑3030B)，加入量150g，惰性填料為氫氧化鎂Mg (OH) 2 IOOg ；
將雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥溫控制在190°C，首先把聚酰胺樹(shù)脂PA12加入開(kāi)煉機(jī)中，待其完全熔融包輥后加入炭黑、填料、抗氧劑、交聯(lián)劑等其它助劑，使其完全熔融，混煉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上下兩面貼上表面經(jīng)過(guò)糙化處理的鍍鎳銅箔電極14，模壓成型，硫化機(jī)的溫度為200°C，壓力為12Mpa，再將此貼上電極14的板材進(jìn)行輻射交聯(lián)，輻照劑量為15Mrad，最后沖制成7. 5*9. 3mm的芯片，即制成本發(fā)明PTC熱敏電阻1，其性能見(jiàn)表2 ； 實(shí)施例2
將樹(shù)脂切換成聚酰胺PA11(法國(guó)阿托菲納M-BMN、熔點(diǎn)186°C、密度1. 07g/cm2)，抗氧劑由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0. 5g組成，共2. 0g，交聯(lián)劑雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)為1. 0 g，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷(A151)為2. 0 g，潤(rùn)滑劑硬脂酸(Hst)為1. 0g，敏化劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)為0.5 g，導(dǎo)電粒子炭黑(3030B)為130g，惰性填料為氫氧化鎂60g ；
加工工藝及方法同實(shí)施例1，將開(kāi)煉雙輥溫度設(shè)定為200°C，模壓溫度設(shè)定為210°C，其性能見(jiàn)表2 ； 實(shí)施例3
樹(shù)脂換為聚酰胺PA6 (日本三菱化成工業(yè)公司1010C2、熔點(diǎn)215°C、密度1. 13g/cm2), 抗氧劑由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)0. 75g 和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 25g組成，l.Og，交聯(lián)劑雙馬來(lái)酰亞胺(BMI) 0.5 g，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷(A151) 1.0 g，潤(rùn)滑劑硬脂酸(Hst) l.Og，敏化劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA) 2. 5 g，導(dǎo)電粒子炭黑(3030B) 125g，惰性填料氫氧化鎂 Mg (OH) 2 60g，成核劑苯甲酸鈉0. 5 g。加工工藝及方法同實(shí)施例1，開(kāi)煉雙輥溫度為240°C，模壓溫度為250°C，其性能見(jiàn)表2 ；實(shí)施例4
樹(shù)脂為聚酰胺基材PA610 (瑞士 EMS公司3718、熔點(diǎn)215°C、密度1. 25g/cm2)，抗氧劑四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)2. 25g和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 75g組成，3. 0g，交聯(lián)劑雙馬來(lái)酰亞胺(BMI )3. 0 g，潤(rùn)滑劑硬脂酸(Hst) 0.5g，敏化劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)O. 5 g，導(dǎo)電粒子炭黑(3030B) U8g，惰性填料氫氧化鎂Mg (OH) 2 60g，成核劑苯甲酸鈉1. 0 g。加工工藝及方法同實(shí)施例1，開(kāi)煉雙輥溫度為240°C，模壓溫度為250°C，其性能見(jiàn)表2 ；
實(shí)施例5
樹(shù)脂為聚酰胺基材PA66 (美國(guó)杜邦公司101L、熔點(diǎn)255°C、密度1. 14g/cm2)，抗氧劑四 [甲基-β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010) 0. 375g和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 1258組成0.58，交聯(lián)劑雙馬來(lái)酰亞胺化10)1.0 g，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷(A151)1.0 g，潤(rùn)滑劑硬脂酸(Hst) 0.5g，敏化劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)O. 5 8，導(dǎo)電粒子炭黑(303( )8(^，惰性填料氫氧化鎂1%(0!1)2 20g， 成核劑苯甲酸鈉2. 5 g。加工工藝及方法同實(shí)施例1，開(kāi)煉溫度為275°C，模壓溫度為285°C，其性能見(jiàn)表 2 ；
實(shí)施例6
樹(shù)脂聚酰胺PA11(法國(guó)阿托菲納M-BMN、熔點(diǎn)186°C、密度1. 07g/cm2)，抗氧劑由四[甲基-β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)1. 5g和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)O. 5g組成，共2. 0g，交聯(lián)劑雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)為1.0 g，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷(A151)為2. 0 g，潤(rùn)滑劑硬脂酸(Hst)為1. 0g，敏化劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)為5. 0 g，導(dǎo)電粒子炭黑(3030B)為130g，惰性填料為氫氧化鎂 60g；
加工工藝及方法同實(shí)施例1，開(kāi)煉溫度為275°C，模壓溫度為285°C，其性能見(jiàn)表2 ； 比較例1
將實(shí)施例6中的導(dǎo)電粒子炭黑由日本三菱的3030B更換為美國(guó)卡博特的VXC-200，含量更換為128 g，其余的組分及工藝保持不變，其性能見(jiàn)表2 ； 比較例2
將實(shí)施例2中的導(dǎo)電粒子炭黑由日本三菱的3030B更換為美國(guó)卡博特的VXC-200，含量為130 g，其余的組分及工藝保持不變，輻照劑量提高至45Mrad，其性能如表2 ； 表1，各實(shí)施例的配方組分，以重量為單位
權(quán)利要求
1.一種PTC熱敏電阻的基材，其由下述重量配比的組分組成 聚酰胺類樹(shù)脂100份；導(dǎo)電粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份； 交聯(lián)劑0. 5 3份；成核劑:0 1份；敏化劑0. 5 5份；抗氧劑0. 5 3份； 潤(rùn)滑劑0. 5 2份；偶聯(lián)劑(Γ2份；上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己內(nèi)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；上述導(dǎo)電粒子是炭黑、石墨、金屬粒子或?qū)щ娞沾桑鲜鼋饘倭Ｗ邮墙?、銀、銅、鋁、鎳以及其金屬氧化物，上述導(dǎo)電陶瓷是碳化鎢、碳化鈦；上述惰性填料是金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鈣、二氧化硅或滑石粉； 上述交聯(lián)劑是有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、聯(lián)芐交聯(lián)劑或雙馬來(lái)酰亞胺； 上述成核劑是粒徑小于40 μ m的無(wú)機(jī)填料粉末，或者是苯甲酸或苯二甲酸及其堿金屬鹽，或者是過(guò)渡金屬元素的氟化物；上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體；上述抗氧劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的復(fù)配胺類抗氧劑、酚類抗氧劑、酯類抗氧劑；上述潤(rùn)滑劑是脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類或有機(jī)硅化合物； 上述偶聯(lián)劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PTC熱敏電阻的基材，其特征在于上述敏化劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PTC熱敏電阻的基材，其特征在于上述成核劑是二氧化硅、 氧化鋁及滑石粉的微細(xì)粉末，或者是氟化鋅、氟化鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PTC熱敏電阻的基材，其特征在于聚酰胺樹(shù)脂是聚十二酰胺，導(dǎo)電粒子是炭黑，惰性填料為氫氧化鎂，抗氧劑由四[甲基(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和輔助抗氧劑硫代二丙酸二月桂酯組成，交聯(lián)劑為雙馬來(lái)酰亞胺，偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷，潤(rùn)滑劑為硬脂酸，敏化劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
5.一種PTC熱敏電阻，其包括一基材、覆合在該基材正反兩面上的電極，該基材由下述重量配比的組分組成聚酰胺類樹(shù)脂100份；導(dǎo)電粒子8(Γ150份；惰性填料2(Γ100份； 交聯(lián)劑0. 5^3份；成核劑(Tl份；敏化劑0. 5飛份；抗氧劑0. 5^3份； 潤(rùn)滑劑0. 5 2份；偶聯(lián)劑0 2份；上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己內(nèi)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；上述導(dǎo)電粒子是炭黑、石墨、金屬粒子或?qū)щ娞沾?，上述金屬粒子是金、銀、銅、鋁、鎳以及其金屬氧化物，上述導(dǎo)電陶瓷是碳化鎢、碳化鈦；上述惰性填料是金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鈣、二氧化硅或滑石粉；上述交聯(lián)劑是有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、聯(lián)芐交聯(lián)劑或雙馬來(lái)酰亞胺； 上述成核劑是粒徑小于40 μ m的無(wú)機(jī)填料粉末，或者是苯甲酸、苯二甲酸及其堿金屬鹽，或者是過(guò)渡金屬元素的氟化物；上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體；上述抗氧劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的復(fù)配胺類抗氧劑、酚類抗氧劑、酯類抗氧劑；上述潤(rùn)滑劑是脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類或有機(jī)硅化合物； 上述偶聯(lián)劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PTC熱敏電阻，其特征在于上述敏化劑是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥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.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PTC熱敏電阻，其特征在于上述成核劑是二氧化硅、氧化鋁及滑石粉的微細(xì)粉末，或者是氟化鋅、氟化鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PTC熱敏電阻，其特征在于聚酰胺樹(shù)脂是聚十二酰胺，導(dǎo)電粒子是炭黑，惰性填料為氫氧化鎂，抗氧劑由主抗四[甲基(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和輔抗硫代二丙酸二月桂酯組成，交聯(lián)劑為雙馬來(lái)酰亞胺，偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷，潤(rùn)滑劑為硬脂酸，敏化劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
9.一種制備如權(quán)利要求1所述的PTC熱敏電阻的基材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好后，首先進(jìn)行預(yù)混；步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 2900C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min,最后拉片出料，冷卻后，切割成片材，即制成PTC熱敏電阻的基材。
10.一種制備如權(quán)利要求5所述的PTC熱敏電阻的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 按照相對(duì)重量比將含導(dǎo)電粒子80-150份、惰性填料20-100份、交聯(lián)劑0. 5^3 份、成核劑(Tl份、敏化劑0. 5飛份、抗氧劑0. 5^3份、潤(rùn)滑劑0. 5^2份、偶聯(lián)劑(Γ2份，稱好后，首先進(jìn)行預(yù)混；步驟2 將雙輥開(kāi)煉機(jī)的雙輥溫度控制在190 - 290°C，然后，將100份聚酰胺樹(shù)脂加入兩輥筒之間，使樹(shù)脂完全熔融，再將步驟1分散均勻的預(yù)混料，加入雙輥開(kāi)煉機(jī)的輥筒中， 使其同熔融的聚酰胺樹(shù)脂充分混合，并不斷翻料，以達(dá)到充分熔融混煉的目的，混煉時(shí)間為 20min，最后拉片出料，出料的厚度為0.9 — 1. 2mm，冷卻后，切割成80x225 mm的片材，即制成基材；步驟3 將所得的基材在溫度為190 - 290°C的硫化機(jī)內(nèi)進(jìn)行熱壓覆合，即在基材的正反兩面貼上表面經(jīng)過(guò)糙化處理的鍍鎳銅箔，通過(guò)0. 95 mm厚度的?？騺?lái)使所覆合芯片的厚度控制在0. 95 1.20mm之間；步驟4:將上述的覆合了鍍鎳銅箔電極的基材，進(jìn)行鈷源或電子束輻射交聯(lián)，輻照劑量為 5 60Mrad ；步驟5 將輻照后的材片在沖壓機(jī)上沖成7. 5x9. 3 mm芯片；步驟6 對(duì)芯片進(jìn)行熱處理、充電、退火處理，即得所需的耐高溫PTC元件。
全文摘要
PTC熱敏電阻基材、PTC熱敏電阻及其制備方法。一種PTC熱敏電阻的基材由下述重量配比的組分組成聚酰胺樹(shù)脂100份；導(dǎo)電粒子80~150份；惰性填料20~100份；交聯(lián)劑0.5~3份；成核劑0~1份；敏化劑0.5~5份；抗氧劑0.5~3份；潤(rùn)滑劑0.5~2份；偶聯(lián)劑0~2份；上述聚酰胺類樹(shù)脂是下列物質(zhì)中的一種或者其中多種的混合物聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己內(nèi)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；上述導(dǎo)電粒子是炭黑、石墨、金屬粒子或?qū)щ娞沾?；上述敏化劑是多官能團(tuán)丙烯酸酯反應(yīng)單體；本發(fā)明PTC熱敏電阻主要應(yīng)用于環(huán)境條件比較苛刻的汽車領(lǐng)域電機(jī)的過(guò)流保護(hù)，同時(shí)也可用于環(huán)境溫度較高的一些其他特殊領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01C7/02GK102176361SQ201110042478
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者晏國(guó)安, 覃迎鋒, 連鐵軍 申請(qǐng)人:深圳市長(zhǎng)園維安電子有限公司