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      一種110攝氏度自限溫電伴熱帶的制作方法

      文檔序號(hào):11124647閱讀:1045來(lái)源:國(guó)知局
      一種110攝氏度自限溫電伴熱帶的制造方法與工藝

      本發(fā)明涉及一種電伴熱帶產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種110攝氏度自限溫電伴熱帶。



      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。基本型自限式電伴熱帶內(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,其外部由高分子絕緣層構(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。

      在電伴熱帶工作時(shí),伴熱某一體系,若單位時(shí)間內(nèi)電伴熱帶向體系傳遞的熱量等于體系向外環(huán)境傳遞的熱量,則體系的溫度保持不變。能使體系達(dá)到的最高溫度,稱為最高維持溫度。

      中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 101885872 B公開了一種專用于95攝氏度自限溫電伴熱帶的PTC高分子發(fā)熱材料,其具有高穩(wěn)定的發(fā)熱效果,主要用于填補(bǔ)低溫電伴熱帶和中溫電伴熱帶之間的空白,通常的中溫電伴熱帶要求的最高表面溫度為110攝氏度,為此有必要在上述PTC高分子發(fā)熱材料的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)出一種中溫電伴熱帶,且具有較好的穩(wěn)定限溫效果。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種110攝氏度自限溫電伴熱帶,最高表面溫度為110攝氏度,且具有較好的穩(wěn)定限溫效果。

      本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:

      一種110攝氏度自限溫電伴熱帶,包括兩根平行設(shè)置的銅芯母線、包覆連接兩根所述銅芯母線的發(fā)熱芯層、包裹在所述發(fā)熱芯層外的絕緣層、包裹在所述絕緣層外的屏蔽層以及包裹在所述屏蔽層外的護(hù)套層;所述發(fā)熱芯層為擠塑成型的PTC高分子材料,所述PTC高分子材料由以下質(zhì)量份數(shù)的組分構(gòu)成:

      高密度聚乙烯(HDPE) 100份

      炭黑(CB) 16~17份

      氧化鋅 1.5~1.6份

      復(fù)合物穩(wěn)定劑K-1330 0.33~0.35份

      四季戊四醇脂(1010) 0.25~0.26份

      水楊酸對(duì)叔丁基苯脂(TBS) 0.23~0.24份

      鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP) 0.17份

      過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯(DCPD) 0.14份。

      作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選,兩根所述銅芯母線均為鍍錫銅絞線或鍍鎳銅絞線。

      作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選,所述絕緣層為低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴,所述低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴由第一組分和第二組分按照3︰7的質(zhì)量比混合擠出而成,所述第一組分茂金屬催化劑的乙烯和辛烯實(shí)現(xiàn)原位聚合的熱塑性彈性體,所述第二組分為乙烯-醋酸乙烯共聚物。

      作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選,所述屏蔽層為半導(dǎo)電帶繞包、半導(dǎo)電料擠包和金屬纖維混合編織中的一種或多種復(fù)合。

      作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選,所述護(hù)套層為乙丙橡膠材料制成。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的有益效果是:

      本發(fā)明所提供的一種110攝氏度自限溫電伴熱帶,具有較好的控溫性能,表面溫度能夠準(zhǔn)確地控制在(110±2)攝氏度,且由于已知的幾種阻燃添加劑會(huì)影響本發(fā)明中的PTC高分子材料的控溫穩(wěn)定性,因此本發(fā)明的PTC高分子材料中不含有阻燃添加劑,而是通過(guò)采用特定組分的低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴材料制成的絕緣層來(lái)實(shí)現(xiàn)電伴熱帶的整體阻燃功能。

      附圖說(shuō)明

      下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

      圖1是本發(fā)明所述的一種110攝氏度自限溫電伴熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式

      參照?qǐng)D1,圖1是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

      如圖1所示,本實(shí)施例提供一種110攝氏度自限溫電伴熱帶,包括兩根平行設(shè)置的銅芯母線1、包覆連接兩根所述銅芯母線1的發(fā)熱芯層2、包裹在所述發(fā)熱芯層2外的絕緣層3、包裹在所述絕緣層3外的屏蔽層4以及包裹在所述屏蔽層4外的護(hù)套層5;所述發(fā)熱芯層2為擠塑成型的PTC高分子材料,兩根所述銅芯母線1均為鍍錫銅絞線或鍍鎳銅絞線,所述絕緣層3為低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴,所述低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴由第一組分和第二組分按照3︰7的質(zhì)量比混合擠出而成,所述第一組分茂金屬催化劑的乙烯和辛烯實(shí)現(xiàn)原位聚合的熱塑性彈性體,所述第二組分為乙烯-醋酸乙烯共聚物;所述屏蔽層4為半導(dǎo)電帶繞包加半導(dǎo)電料擠包再外加金屬纖維混合編織復(fù)合而成,所述護(hù)套層5為乙丙橡膠材料制成。

      所述PTC高分子材料由以下質(zhì)量份數(shù)的組分構(gòu)成:

      高密度聚乙烯(HDPE) 100份

      炭黑(CB) 16~17份

      氧化鋅 1.5~1.6份

      復(fù)合物穩(wěn)定劑K-1330 0.33~0.35份

      四季戊四醇脂(1010) 0.25~0.26份

      水楊酸對(duì)叔丁基苯脂(TBS) 0.23~0.24份

      鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP) 0.17份

      過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯(DCPD) 0.14份。

      本實(shí)施例所提供的一種110攝氏度自限溫電伴熱帶性能測(cè)試結(jié)果如下:

      發(fā)熱溫度:依據(jù)GB/T19835-2005《自限溫伴熱帶》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶其中最高維持溫度為112℃。

      測(cè)發(fā)熱芯層、絕緣層的低溫彎曲性能:依據(jù)GB/T2951.14-2008《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法 第14部分:通用試驗(yàn)方法 ——低溫試驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶的發(fā)熱芯層、絕緣層的低溫彎曲均-30℃情況下不開裂,符合GB19518.1-2004國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中-25℃~-30℃不開裂的要求。

      測(cè)發(fā)熱芯層、絕緣層的熱延伸性能:依據(jù)GB/T2951.21-2008《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法 第21部分:彈性體混合料專用試驗(yàn)方法 ——耐臭氧試驗(yàn)——熱延伸試驗(yàn)——浸礦物油試驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶的發(fā)熱芯層、絕緣層的熱延伸率均≤100%,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≤150%要求。

      測(cè)絕緣層的抗拉強(qiáng)度:依據(jù)GB/T2951《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法》,測(cè)電伴熱帶的絕緣層的抗拉強(qiáng)度均達(dá)到22 MPa,遠(yuǎn)高于12.5 Mpa國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

      測(cè)絕緣層的熱老化性能:GB/T2951《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法》,測(cè)電伴熱帶的絕緣層的抗拉強(qiáng)度變化率≤±10%,遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≤±20%的要求。

      測(cè)發(fā)熱芯層、絕緣層的人工氣候老化試驗(yàn)性能:依據(jù)GB12527-2008《額定電壓1 kV及以下架空絕緣電纜》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶的發(fā)熱芯層、絕緣層的抗拉強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)變化率均≤±23%,小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≤±15%的要求。

      測(cè)絕緣層的耐礦物油性能:依據(jù)GB/T2951.21-2008《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法 第21部分:彈性體混合料專用試驗(yàn)方法 ——耐臭氧試驗(yàn)——熱延伸試驗(yàn)——浸礦物油試驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)絕緣層浸礦物油后的抗拉強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)變化率均≤±28%,遠(yuǎn)小于GB/T12706.1-2008≤±40%的要求。

      測(cè)絕緣層熱穩(wěn)定性性能:依據(jù)GB/T19518.1-2004國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶140℃條件下存放4周后,承受1500 V/1min無(wú)擊穿。

      測(cè)絕緣層的防水試驗(yàn)性能:依據(jù)GB/T19835-2005《自限溫伴熱帶》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)電伴熱帶浸水48 h后承受3.5 KV/1min無(wú)擊穿。

      以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明,當(dāng)然,本發(fā)明還可以采用與上述實(shí)施方式不同的形式,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動(dòng),都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

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