專利名稱：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，其上個世紀70年代進入應用領(lǐng)域以來，自限式電伴熱帶已經(jīng)成為當今世界上最通用的電伴熱帶類型。它們可以廣泛地應用于液態(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)護層、金屬屏蔽網(wǎng)和高分子外護套構(gòu)成。當電源接通時，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；當溫度降低時，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，從而達到自動調(diào)節(jié)溫度的作用。目前國內(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世紀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)品的抗拉伸強度性能不高，同時產(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)部殘留熱應力，這都會使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)明的目的是針對現(xiàn)存缺陷，提供一種PTC強度高、抗拉伸性能好的PTC高分子發(fā)熱材料。上述目的通過以下方案實現(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%
苯并三唑類光穩(wěn)定劑0.25-0.35%
受阻酚類抗氧劑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%
苯并三唑類光穩(wěn)定劑0.3%
受阻酚類抗氧劑0.15%
十溴二苯乙烷 0.15%
鄰苯二甲酸乙辛酯 0.15%
過氧化二異丙苯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進行造粒即得產(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，包括兩根導線，所述導線外包裹中間擠包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)護層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護套。在制備所述的自限溫電伴熱帶時，應對自限溫電伴熱帶進行退火處理在80°C左 右的溫度條件下退火2小時左右，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行了改進，用碳纖維取代部分的炭黑，通 過改變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 電網(wǎng)絡(luò)完善，PTC效驗明顯；同時使其彈性模量提高、最大值應力和斷裂點應力增大，從而提高PTC發(fā)熱材料的PTC強度、抗拉伸性能。2、在制造PTC發(fā)熱材料時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(兩根鍍錫圓銅導電芯1+PTC材料層)2)經(jīng)過工藝處理，使得產(chǎn)品的PTC發(fā)熱材料的內(nèi)部熱應力歷史消失，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%
苯并三唑類光穩(wěn)定劑0.3%
受阻酚類抗氧劑0.15%
十溴二苯乙烷 0.15%
鄰苯二甲酸乙辛酯 0.15%
過氧化二異丙苯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進行造粒即得產(chǎn)品。由其制得的自限溫電伴熱帶，包括兩根導線，所述導線外包裹中間擠包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)護層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護套。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電芯1，鍍錫圓銅導電芯I外依次包覆有PTC材料層2、聚乙烯絕緣內(nèi)護層3、金屬屏蔽層4、聚乙烯絕緣外護套5。在制備所述的自限溫電伴熱帶時，應對自限溫電伴熱帶進行退火處理在80°C的溫度條件下退火2小時，后在空氣中自然冷卻即可。PTC材料的原配方與本發(fā)明配方各項性能數(shù)據(jù)對比分析
I、材料的機械物理性能測試
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%苯并三唑類光穩(wěn)定劑O. 25-0. 35%受阻酚類抗氧劑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%苯并三唑類光穩(wěn)定劑O. 3%受阻酚類抗氧劑O. 15%十溴二苯乙烷O. 15%鄰苯二甲酸乙辛酯0.15%過氧化二異丙苯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進行造粒即得產(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，包括兩根導線，所述導線外包裹中間擠包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)護層、金屬編織屏蔽層，絕緣外護套。
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，應對自限溫電伴熱帶進行退火處理在80°C左右的溫度條件下退火2小時左右，后在空氣中自然冷卻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開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%，苯并三唑類光穩(wěn)定劑0.25-0.35%，受阻酚類抗氧劑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、最大值應力和斷裂點應力增大，從而提高PTC發(fā)熱材料的PTC強度、抗拉伸性能。
文檔編號H05B3/56GK102604189SQ20121005753
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者宋萬慶, 魯旭波 申請人:蕪湖市旭輝電工新材料有限責任公司