專利名稱：Ptc高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于PTC高分子電熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
具有電阻正溫度系數(shù)(Positive temperature coefficient, PTC)效應(yīng)的高分子復(fù)合材料可用于制作自控溫型智能伴熱帶，PTC功能可防止局部異常過熱，自動控制電流隨溫度的變化，有效控制耗電量，廣泛應(yīng)用于防凍、保溫、加熱等多種領(lǐng)域。公開號為C擬91661
公開日為2007年6月27日的實用新型專利公開了一種“電伴熱復(fù)合管”，由一根或一根以上的管道、與管道鄰接的軸向布置的一根或一根以上的PTC 電熱帶、保溫層、周向閉合的內(nèi)屏蔽網(wǎng)與外屏蔽膜、護(hù)套組成，沿軸向任意處的溫度變化電熱帶局部可自調(diào)自補(bǔ)償而達(dá)到恒溫的目的。公開號為M78094Y
公開日為2002年2月20 日的實用新型專利與公開號為1378072A
公開日為2002年11月6日的發(fā)明專利公開了一種“耐腐伴熱采樣復(fù)合管”，在多根采樣管中間設(shè)有PCT伴熱帶，在多根采樣管、PCT伴熱帶、 電源線、儀表補(bǔ)償電纜線外包覆有屏蔽熱反射膜，在屏蔽熱反射膜外設(shè)有保溫層，保溫層外設(shè)有耐候塑料護(hù)套，能減少熱量的輻射損失20%，比恒功率電熱絲伴熱降低能耗70%。公開號為201616920U
公開日為2010年10月27日的實用新型專利公開了“一種地?zé)岵膳秒姲闊釒А?，包括有兩根?dǎo)電芯，其外依次包有PTC材料層、高分子絕緣內(nèi)護(hù)套、合金屏蔽層、高分子絕緣外護(hù)套，電伴熱帶為圓柱形。公開號為201601851U
公開日為20101006的實用新型專利公開了一種“雙層屏蔽電伴熱帶”，包括有兩根導(dǎo)電芯，導(dǎo)電芯外依次包覆有PTC料層、高分子絕緣內(nèi)護(hù)套、鋁鎂合金編制的屏蔽層、高分子絕緣外護(hù)套，高分子內(nèi)護(hù)套與合金編織層間填充有鋁箔層，鋁箔層跟鋁鎂合金間沒有屏蔽的互相干擾，且鋁箔層磁導(dǎo)性能高，能有效吸收電磁波，滿足大部分民用屏蔽要求。公開號為 CN201937864U
公開日為2011年8月17日的實用新型專利公開了一種“阻燃防爆型雙屏蔽層銅包鋁伴熱帶”，由內(nèi)到外依次為鋁棒及覆銅帶鋁棒導(dǎo)體、發(fā)熱芯帶、高密度輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣層、鋁箔第一屏蔽層、銅包鋁鎂合金或銅包鋼編織層第二屏蔽層、阻燃PVC防護(hù)層，采用雙層屏蔽可更好地屏蔽電磁波，提高防爆等級，適用于有特殊防爆的使用環(huán)境。公開號為CN2746699Y
公開日為2005年12月14日的實用新型專利公開了“一種自限式電熱帶”，由導(dǎo)電線芯、PTC材料層、絕緣層、屏蔽層和加強(qiáng)護(hù)層組成，導(dǎo)電線芯為中空的扁平結(jié)構(gòu)；用于大功率或大長度的自限式電熱帶時，在相同截面的導(dǎo)電芯線的情況下，可大大減少PTC材料使用量，擴(kuò)大芯帶的發(fā)熱面積。公開號為CN101697648A
公開日為2010年4月 21日的發(fā)明專利公開了 “一種高分子自控溫伴熱帶”，其包括兩根并行設(shè)置的發(fā)熱導(dǎo)線，均勻擠包PTC材料層，PTC材料層外包覆絕緣層，絕緣層上包設(shè)屏蔽層，屏蔽層上裝有護(hù)套； PTC材料層由82份高壓低密度聚己烯、9份己炔炭黑、8份氧化鋯、1份三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯制成；高分子自控溫伴熱帶不僅啟動電流小，伴熱溫度高，性能穩(wěn)定。公開號為 CN101697649A
公開日為2010年4月21日的發(fā)明專利公開了 “一種防爆型高分子自控溫CN 伴熱帶”，包括兩根平行設(shè)置的發(fā)熱導(dǎo)線，發(fā)熱導(dǎo)線上均勻擠包有PTC材料層，PTC材料層外包覆設(shè)置有絕緣層，絕緣層外依次包覆設(shè)置有內(nèi)屏蔽層和內(nèi)護(hù)套，內(nèi)護(hù)套外還依次包覆外屏蔽層和外護(hù)套。該防爆型自控溫伴熱帶雙屏蔽層和雙護(hù)套結(jié)構(gòu)，不僅啟動電流小，伴熱溫度高，性能穩(wěn)定，防爆性能好。公開號為CN101885872A
公開日為2010年11月17日的發(fā)明專利申請公開了 “專用于95攝氏度自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料”，最高溫度可維持在95士2°C，該發(fā)熱材料含85-87份高密度聚乙烯、11_13份炭黑、0. 8-1. 2份氧化鋅、0. 1-0. 3份復(fù)合物穩(wěn)定劑K-1330、0. 09-1. 1份四季戊四醇酯(1010),0. 09-1. 1份水楊酸對叔丁基苯酯、0. 09-1. 1份三溴苯酚、0. 12-0. 18份偏苯三酸二辛酯、0. 12-0. 18份葵二酸二辛酯、0. 1-0. 3份叔丁過氧基乙烷(DMDBH)。公開號為CN10179550
公開日為2010年8 月4日的發(fā)明專利申請公開了 “一種90°專用自限溫電伴熱帶”，包括有導(dǎo)電芯，導(dǎo)電芯外依次包覆有PTC材料層、高分子絕緣內(nèi)護(hù)套、鋁鎂合金屏蔽層、高分子絕緣外護(hù)套，PTC材料含86-87份高密度聚乙烯、12-14份炭黑、0. 11-0. 13份三堿式硫酸鉛熱穩(wěn)定劑、0. 04-0. 06 份硅酸鉛、0. 05-0. 15份苯乙烯化苯酚抗氧劑、0. 12-0. 14水楊酸對叔丁基苯脂光穩(wěn)定劑、 0. 05-0. 15份三溴苯酚阻燃劑。上述現(xiàn)有技術(shù)方案都存在以下缺陷1)導(dǎo)電芯線與PTC高分子發(fā)熱體熱膨脹系數(shù)不同，反復(fù)加熱-冷卻后導(dǎo)電芯線與PTC高分子發(fā)熱體易形成氣泡，形成電打火隱患；2)自限溫伴熱帶泄露電流較大，存在安全隱患；3)由于導(dǎo)電粒子在電場與電熱溫度的驅(qū)動下易發(fā)生遷移運(yùn)動，自限溫伴熱帶長期使用穩(wěn)定性差。其中，公開號為CN102103907A
公開日為 2011年6月22日的發(fā)明專利申請公開了“一種二芯三層自限溫伴熱帶的制造裝置及方法”， 采用二芯三層自定心共擠機(jī)頭在兩根導(dǎo)體線芯上包覆上三層不同的復(fù)合物，解決了現(xiàn)有自限溫伴熱帶因金屬導(dǎo)體-樹脂發(fā)熱體界面電阻造成電打火的火災(zāi)隱患、絕緣層輻照收縮露出PTC發(fā)熱層而造成漏電起火隱患的兩個質(zhì)量問題。但該方法工藝復(fù)雜，也存在導(dǎo)電芯線與PTC高分子材料接觸電阻大的問題。輻照交聯(lián)是提高自限溫伴熱帶穩(wěn)定性的常用方法， 但造成伴熱帶制造成本上升，且高壓電場下的長期使用穩(wěn)定性得不到顯著改善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，在工作中不會產(chǎn)生氣泡，電熱性能穩(wěn)定，安全可靠。本發(fā)明的另一目的是提供該P(yáng)TC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，包括扁平狀帶體，帶體包括聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的內(nèi)部擠包有間隔且平行設(shè)置的兩股導(dǎo)電芯線，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的外部從內(nèi)到外依次設(shè)置有周向閉合的聚乙烯絕緣層、屏蔽層以及聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層；兩股導(dǎo)電芯線均由15 25根直徑為0. 05 0. Imm的銅絲編織而成；聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮0. 1 2.0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0.010重量份、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以
5及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份。導(dǎo)電芯線使用的銅絲為無氧銅、鍍鋅銅、鍍錫銅或鍍銀銅。聚乙烯絕緣層由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備。聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備。屏蔽層為軟圓銅線編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。兩股導(dǎo)電芯線之間的間距為5 12mm，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的厚度為0. 5 1. 0mm，聚乙烯絕緣層和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層的厚度均為0. 2 0. 3mm。屏蔽層的厚度為0.05 0.08mm。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層步驟1. 1、稱取聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮 0. 1 2.0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0.010重量份、乙烯基三甲氧基乙氧基) 硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的聚乙烯樹脂和乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物混合均勻，步驟1. 3、將步驟1. 1稱取的炭黑、碳纖維、納米碳酸鈣、聚酯丙烯酸齊聚物、硬脂酸、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、過氧化二異丙苯、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、十二烷基苯磺酸以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺置于高速攪拌機(jī)中混合攪拌20 25min，得炭黑組合物；步驟1. 4、采用擠出機(jī)在200 260°C進(jìn)行熔融擠出造粒，擠出機(jī)的兩個進(jìn)料口分別輸送步驟1. 2得到的混合物和步驟1. 3得到的炭黑組合物，即制得聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料；步驟1. 5、將步驟1. 4得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料，采用擠出機(jī)制備形狀為扁平狀帶體的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層，并在該聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層內(nèi)間隔且平行擠包設(shè)置兩股導(dǎo)電芯線。步驟2、在步驟1得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層外部從內(nèi)到外依次設(shè)置周向閉合的聚乙烯絕緣層、屏蔽層與聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層。導(dǎo)電芯線使用的銅絲為無氧銅、鍍鋅銅、鍍錫銅或鍍銀銅，聚乙烯絕緣層和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層均由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備，屏蔽層為軟圓銅線編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。兩股導(dǎo)電芯線之間的間距為5 12mm，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的厚度為0. 5 1.0mm，聚乙烯絕緣層和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層的厚度均為0.2 0. 3mm，屏蔽層的厚度為 0. 05 0. 08mm。
本發(fā)明PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的有益效果是1、本發(fā)明中聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物、聚酯丙烯酸齊聚物和炭黑具有優(yōu)異的浸潤性，可促進(jìn)炭黑導(dǎo)電粒子在聚乙烯基體中的分散，且聚酯丙烯酸齊聚物對在過氧化物引發(fā)下能夠與聚乙烯樹脂發(fā)生接枝反應(yīng)，在炭黑粒子表面形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的過渡層，從而提高自限溫伴熱帶在高壓電場下的長期使用穩(wěn)定性。2、本發(fā)明中的導(dǎo)電芯線是由多根銅絲編織而成，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層在擠出包覆(即擠包)導(dǎo)電芯線過程中充分滲入導(dǎo)電芯線的銅絲間隙，將導(dǎo)電芯線有效擠包在聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層中，進(jìn)而有效消除本發(fā)明伴熱帶在反復(fù)加熱冷卻后，導(dǎo)電芯線與聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層因熱膨脹系數(shù)不同而易在兩者接觸界面形成氣泡的問題。3、本發(fā)明中的聚乙烯絕緣層、聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層與聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層均采用聚乙烯基體，能使上述各層的熱膨脹系數(shù)大致相當(dāng)，進(jìn)而在本發(fā)明使用時反復(fù)通電加熱-斷電冷卻后，上述各層間不易形成氣泡，帶體不會因微裂紋的產(chǎn)生而造成電熱性能的惡化，因此本發(fā)明性能穩(wěn)定性好，使用壽命長。4、試驗數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明自限溫伴熱帶在使用時泄露電流極小，冷態(tài)泄露電流不超過0. 15mA，工作溫度下的熱態(tài)泄露電流不超過0. 50mA，可以通過現(xiàn)有所有的漏電保護(hù)裝置，與現(xiàn)有伴熱帶相比更加安全可靠。5、本發(fā)明采用復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。本發(fā)明制備方法的有益效果是，工藝流程簡單，成本低，容易實現(xiàn)。
圖1是本發(fā)明PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1.導(dǎo)電芯線，2.聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層，3.聚乙烯絕緣層，4.屏蔽層， 5.聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，包括扁平狀帶體，該帶體包括聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2的內(nèi)部擠包有間隔且平行設(shè)置的兩股導(dǎo)電芯線1，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2的外部從內(nèi)到外依次設(shè)置有聚乙烯絕緣層3、屏蔽層4以及聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層5，聚乙烯絕緣層3、屏蔽層4以及聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層5均為周向閉合。其中，兩股導(dǎo)電芯線1均由15 25根直徑為0. 05 0. Imm的銅絲編織而成，銅絲為無氧銅、鍍鋅銅、鍍錫銅或鍍銀銅。聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣 20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮0. 1 2. 0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、 乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份。聚乙烯樹脂使用高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯樹脂。
聚乙烯絕緣層3和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層5均由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備。屏蔽層4為軟圓銅線編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法，包括以下步驟
步驟1、制備聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2 步驟1. 1、稱取聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮 0. 1 2. 0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基三O-甲氧基乙氧基) 硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的聚乙烯樹脂和乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物混合均勻，步驟1.3、將步驟1. 1稱取的聚乙烯樹脂和乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物以外的其它原料置于高速攪拌機(jī)中混合攪拌20 25min，得炭黑組合物。步驟1. 4、采用擠出機(jī)在200 260°C進(jìn)行熔融擠出造粒，擠出機(jī)的兩個進(jìn)料口分別輸送步驟1. 2得到的混合物和步驟1. 3得到的炭黑組合物，即制得聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料。步驟1. 5、將步驟1. 4得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料，采用擠出機(jī)制備形狀為扁平狀帶體的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2，并在該聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2內(nèi)間隔且平行擠包設(shè)置兩股導(dǎo)電芯線1。步驟2、在步驟1得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2外部從內(nèi)到外依次設(shè)置周向閉合的聚乙烯絕緣層3、屏蔽層4與聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層5。本發(fā)明中的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2的電阻率與導(dǎo)電性能穩(wěn)定性能好。本發(fā)明制備方法中，單獨制備炭黑組合物，再采用塑化能力強(qiáng)、具有兩個可計量給料加料口的往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)制造聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2。聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2的原料組成中，少量碳纖維有利于提高電導(dǎo)率；硬脂酸可提高導(dǎo)電復(fù)合層的擠出加工工藝；乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物、聚酯丙烯酸齊聚物、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷可提高炭黑和碳纖維的分散能力；聚酯丙烯酸齊聚物對在過氧化物引發(fā)下能夠與聚乙烯樹脂發(fā)生接枝反應(yīng)， 在炭黑粒子表面形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的過渡層；過氧化二異丙苯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、十二烷基苯磺酸能賦予聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2化學(xué)交聯(lián)能力，提高長期電熱穩(wěn)定性；水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺能提高導(dǎo)電芯線1的抗腐蝕能力，提高聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2與導(dǎo)電芯線1的長期粘結(jié)穩(wěn)定性。本發(fā)明中的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2在擠出包覆芯線過程中能有效滲入導(dǎo)電芯線1的銅絲間隙中，將兩股導(dǎo)電芯線1有效擠包在聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2中，有效消除本發(fā)明使用時反復(fù)加熱-冷卻后導(dǎo)電芯線1與聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層2因熱膨脹系數(shù)不同而易在界面形成氣泡的問題，從而提高本發(fā)明自限溫伴熱帶的長期粘結(jié)穩(wěn)定性。本發(fā)明自限溫伴熱帶的發(fā)熱功率密度能依據(jù)聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層原料組成中的炭黑、碳纖維含量以及聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層厚度、兩股導(dǎo)電芯線之間的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)在3V 380V電壓下長期安全使用。以加熱功率低于35瓦/米的低功率自限溫伴熱帶為例，本發(fā)明自限溫伴熱帶的各參數(shù)對照表如下
權(quán)利要求
1.一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，包括扁平狀帶體，所述帶體包括聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層O)，所述聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層( 的內(nèi)部擠包有間隔且平行設(shè)置的兩股導(dǎo)電芯線(1)，所述聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層(2)的外部從內(nèi)到外依次設(shè)置有周向閉合的聚乙烯絕緣層(3)、屏蔽層⑷以及聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層(5)；所述兩股導(dǎo)電芯線(1)均由15 25根直徑為0. 05 0. Imm的銅絲編織而成；所述聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層⑵的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣 20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮0. 1 2. 0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、 乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份。
2.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述導(dǎo)電芯線(1)使用的銅絲為無氧銅、鍍鋅銅、鍍錫銅或鍍銀銅。
3.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述聚乙烯絕緣層(3)由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備。
4.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層(5)由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備。
5.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述屏蔽層(4)為軟圓銅線編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
6.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述兩股導(dǎo)電芯線(1)之間的間距為5 12mm，所述聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層⑵的厚度為0. 5 1. 0mm，所述聚乙烯絕緣層(3)和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層(5)的厚度均為0. 2 0. 3mm。
7.按照權(quán)利要求6所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，其特征在于，所述屏蔽層的厚度為0. 05 0. 08mm。
8.按照權(quán)利要求1所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層⑵步驟1. 1、稱取聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物1 50重量份、炭黑10 50重量份、碳纖維1 11重量份、納米碳酸鈣20 50重量份、聚酯丙烯酸齊聚物5 25重量份、硬脂酸5 25重量份、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2_嗎啉-1-丙酮 0. 1 2. 0重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基三O-甲氧基乙氧基) 硅烷0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的聚乙烯樹脂和乙烯-甲基丙烯酸酯離聚物混合均勻，備用；步驟1. 3、將步驟1. 1稱取的炭黑、碳纖維、納米碳酸鈣、聚酯丙烯酸齊聚物、硬脂酸、 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、過氧化二異丙苯、乙烯基三甲氧基乙氧基)硅烷、十二烷基苯磺酸以及水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺置于高速攪拌機(jī)中混合攪拌20 25min，得炭黑組合物；步驟1. 4、采用擠出機(jī)在200 260°C進(jìn)行熔融擠出造粒，擠出機(jī)的兩個進(jìn)料口分別輸送步驟1. 2得到的混合物和步驟1. 3得到的炭黑組合物，即制得聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料；步驟1. 5、將步驟1. 4得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合材料，采用擠出機(jī)制備形狀為扁平狀帶體的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層O)，并在該聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層O)內(nèi)間隔且平行擠包設(shè)置兩股導(dǎo)電芯線(1)；步驟2、在步驟1得到的聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層( 外部從內(nèi)到外依次設(shè)置周向閉合的聚乙烯絕緣層(3)、屏蔽層(4)與聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層(5)。
9.按照權(quán)利要求8所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電芯線(1)使用的銅絲為無氧銅、鍍鋅銅、鍍錫銅或鍍銀銅，所述聚乙烯絕緣層 (3)和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層( 均由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯或中密度聚乙烯制備，所述屏蔽層為軟圓銅線編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求8所述PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶的制備方法，其特征在于，所述兩股導(dǎo)電芯線⑴之間的間距為5 12mm，所述聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層⑵的厚度為0. 5 1. 0mm，所述聚乙烯絕緣層(3)和聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層(5)的厚度均為0. 2 0. 3mm，所述屏蔽層的厚度為0. 05 0. 08mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PTC高分子導(dǎo)電復(fù)合材料自限溫伴熱帶，包括扁平狀帶體，帶體包括聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的內(nèi)部擠包兩股導(dǎo)電芯線，聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的外部從內(nèi)到外依次設(shè)置有周向閉合的聚乙烯絕緣層、屏蔽層以及聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層。本發(fā)明還公開了該自限溫伴熱帶的制備方法，包括制備聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層，擠包設(shè)置兩股導(dǎo)電芯線，再在聚乙烯基PTC導(dǎo)電復(fù)合層的外部從內(nèi)到外依次設(shè)置周向閉合的聚乙烯絕緣層、屏蔽層與聚乙烯加強(qiáng)防護(hù)層。本發(fā)明自限溫伴熱帶在工作中不會產(chǎn)生氣泡，電熱性能穩(wěn)定，安全可靠。本發(fā)明制備方法工藝流程簡單，成本低，容易實現(xiàn)。
文檔編號C08K7/06GK102573154SQ20121002324
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者宋義虎, 強(qiáng)弱, 強(qiáng)虎賁 申請人:西安蓋沃熱能科技有限公司