聚乙烯電阻率正溫度係數材料的製備方法
2023-05-05 16:23:31
專利名稱：聚乙烯電阻率正溫度係數材料的製備方法
技術領域：
本發明屬於聚乙烯電阻率正溫度係數材料的製備方法*電阻率正溫度係數*材料英文字頭(Positive TemperatureCoefficient of electrical resistance)縮寫為PTC材料，聚乙烯PIC材料是聚乙烯/炭黑複合材料的一種，Frydmann首先將聚乙烯與炭黑共混製備複合材料。因為共混物PTC特性不明顯而不被重視。但Konler的工作指出高密度聚乙烯(HDPE)與炭黑的複合材料具有顯著的PTC特性。美國瑞侃(Raychem)公司自控電伴熱線設計手冊等資料提供的信息表明該公司開發生產了以聚乙烯和氟塑料基材的PTC材料及以此為芯材的四個系列(BTV2，QTV2，STV2和KTV2)自控溫電熱帶(Self-Regulating Heaters)，其中，BTV2系列以聚乙烯為基材，工作溫度65℃(長期)，85℃(瞬間)，其它系列QTV2，STV2和KTV2都是以氟塑料為基材，中國國內僅開發了以聚乙烯PTC材料為芯材的自控溫電熱帶，經勝利油田勝利採油廠實地使用，自限溫度不超過90℃，遠不能很好地滿足工業伴熱的需要，本發明的目的是選擇高密度聚乙烯(HDPE)和導電炭黑或乙炔炭黑作原料，加抗氧劑制各自限溫度在110℃的聚乙烯PTC材料，本發明選用高密度聚乙烯(HDPE)(MI0.5-2.0；d0.940-0.968)60-80份，導電炭黑或乙炔炭黑40-20份和抗氧劑264(2，6-二叔丁基對甲基苯酚)或抗氧劑1010(四[3-(3』，5』-二叔丁基-4』-羥基苯基)丙酸]季戊醇酯)0.5-2份配合，或經雙輥煉膠機於130-160℃下混煉，然後打片，粉碎，在單螺杆擠出機中於160-185℃下擠出造粒，或在高速攪拌機中混合，經雙螺杆擠出機於160-185℃下進行混熔，分散與塑化，擠出造粒，得到的聚乙烯PTC材料，其自限溫度為110±10℃。
本發明材料的主要用途是作為中溫等級工業加熱電纜105℃自控溫電熱帶的芯材，成型後再經60鈷γ射線輻射交聯或電子加速器電子束照射交聯形成穩定的高分子記憶網絡材料，工業伴熱技術經過了蒸汽伴熱技術，恆功率電伴熱技術和溫度自控電伴熱技術三個階段，三種技術在經濟分析上經費之比約為3∶2.5∶1，許多材料都具有PTC特性，常用的陶瓷PTC材料具有伴熱溫度高的特點，乃至可以用於加熱的目的，但在加工成型方面不如高分子PTC材料來得方便，用高分子PTC材料來生產自控溫電熱帶在長度上幾乎不受限制，它的質地較柔軟，容易纏繞，使用有許多優點，以高分子PTC材料為基礎的溫度自控電伴熱技術作為智能化，高度節電節能的伴熱技術在工業，民用，乃至國防，軍工方面都有廣闊的應用前景。
本發明提供的實施例如下實施例1，取高密度聚乙烯(HDPE)(MI0.6；d0.960)60份，導電炭黑40份，抗氧劑(264)2份，按照塑料，抗氧劑，炭黑的加料順序在被加熱到140±5℃的雙輥煉膠機上混煉20分鐘，打成薄片，在塑料粉碎機上粉碎，接下來在單螺杆擠出機上於180±5℃下擠出造粒，粒料尺寸為φ3×3mm，以上粒料經平板油壓機壓片制樣，測電阻-溫度特性曲線得材料自限溫度為117℃，實施例2，取高密度聚乙烯(HDPE)(MI1.8；d0.946)80份，乙炔炭黑20份，抗氧劑(264)0.5份，經高速攪拌機混合10分鐘，然後加料在雙螺杆擠出機中，於180±5℃下擠出造粒，粒料尺寸φ3×3mm，粒料經平板油壓機壓片制樣，測電阻-溫度特性曲線得材料自限溫度為106℃。
實施例3，取高密度聚乙烯(HDPE)(MI1.2；d0.954)70份，導電炭黑30份，抗氧劑(1010)0.5份，經高速攪拌機混合10分鐘，然後加料在雙螺杆擠出機中，於180±5℃下擠出造粒，粒料尺寸φ3×3mm，粒料經平板油壓機壓片制樣，測電阻-溫度特性曲線得材料自限溫度為113℃。
權利要求
1.一種聚乙烯PTC材料的製備方法，其特徵在於選用高密度聚乙烯(HDPE)(MI0.5-2.0；d0.940-0.968)60-80份，導電炭黑或乙炔炭黑40-20份和抗氧劑264(2，6-二叔丁基對甲基苯酚)或抗氧劑1010(四[3-(3』，5』-二叔丁基-4』-羥基苯基)丙酸]季戊醇酯)0.5-2份配合，或經雙輥煉膠機於130-160℃下混煉，然後打片，粉碎，在單螺杆擠出機中於160-185℃下擠出造粒，或在高速攪拌機中混合，經雙螺杆擠出機於160-185℃下進行混熔，分散與塑化，擠出造粒，得到的聚乙烯PTC材料，其自限溫度為110±10℃。
全文摘要
本發明屬於聚乙烯PTC材料的製備方法。本發明選擇高密度聚乙烯(HDPE)和導電炭黑或乙炔炭黑作原料，加抗氧劑製備自限溫度在110℃的聚乙烯PTC材料。具體做法是將上述原料經雙輥煉膠機於130-160℃下混煉，然後打片，粉碎，在單螺杆擠出機中於160-185℃下擠出造粒；或在高速攪拌機中混合，再經雙螺杆擠出機於160-185℃下進行混熔，分散與塑化，擠出造粒，得到聚乙烯PTC材料，自限溫度為110±10℃。以本發明材料為芯材的105℃等級工業加熱電纜(自控溫電熱帶)具有溫度自控，安全可靠；功率自調，節電節能；安裝容易，經濟方便的優點。
文檔編號H05B3/14GK1135704SQ9510491
公開日1996年11月13日 申請日期1995年5月10日 優先權日1995年5月10日
發明者姚國生, 周子南 申請人:中國科學院長春應用化學研究所