[发明专利]一种铜导线PTC高分子导电材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及到伴热电缆领域，具体涉及一种铜导线PTC高分子导电材料及其制备方法。

背景技术

电伴热带是一种新型高科技产品，两根导电芯之间分布着起加热作用的PTC高分子材料，其外部由高分子内护层、金属屏蔽网和高分子外护套构成，PTC高分子材料在现代电子电气领域已得到广泛应用；目前国内的电伴热带生产中由于加工条件和环境条件的限制，使产品的抗拉伸强度性能不高，同时产品的结晶行为不稳定、结晶不完善，并且PTC发热材料内部残留热应力，这都会使PTC发热材料的电阻不稳定、温度升降不均匀和减短材料的使用寿命。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种铜导线PTC高分子导电材料及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

铜导线PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：高密度聚乙烯40-50、热固性酚醛树脂15-20、三氟化硼单乙胺20-25、轻钙粉15-20、改性凹凸棒土4.0-5.0、铜粉3.8-4.5、促进剂DTDM  1.8-2.0、促进剂DM  2.0-2.5、对苯二酚 1.5-1.7、氢氧化铝4.5-5.0和木质素磺酸钠3.5-4.5。

铜导线PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份为：高密度聚乙烯45、热固性酚醛树脂18、三氟化硼单乙胺22、轻钙粉18、改性凹凸棒土4.5、铜粉4.2、促进剂DTDM  1.9、促进剂DM  2.2、对苯二酚 1.6、氢氧化铝4.8和木质素磺酸钠4.0。

铜导线PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）改性凹凸棒土的制备：

a：按组成原料的重量份称取凹凸棒土25-30份、粘土3.5-4.5份、铁粉1.5-2.5份、秸秆灰烬10-12份、纳米二氧化硅6-10份和铜粉3-5份；混合均匀，煅烧3-4小时，控制温度600-750℃，冷却待用；

b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入4.8-5.2份氮化铝、3.0-4.5份硅烷偶联剂KH550和5.5-6.0份环氧大豆油；搅拌混合2-3h后得到；

（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合6-8min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。

本发明的有益效果：

本发明采用高密度聚乙烯和热固性酚醛树脂作为主料，价格低廉，同时添加了填料改性凹凸棒土、铜粉和轻钙粉，使PTC高分子导电材料的弹性模量提高、最大值应力和断裂点应力增大，提高了PTC高分子材料抗拉伸性能，而且材料的电阻稳定、温度均匀，并延长材料的使用寿命。

具体实施方式

实施例1：铜导线PTC高分子导电材料，其组成原料的重量份（kg）为：高密度聚乙烯45、热固性酚醛树脂18、三氟化硼单乙胺22、轻钙粉18、改性凹凸棒土4.5、铜粉4.2、促进剂DTDM  1.9、促进剂DM  2.2、对苯二酚 1.6、氢氧化铝4.8和木质素磺酸钠4.0。

铜导线PTC高分子导电材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）改性凹凸棒土的制备：

a：按组成原料的重量份称取凹凸棒土28kg、粘土4.0kg、铁粉2.0kg、秸秆灰烬11kg、纳米二氧化硅8kg和铜粉4kg；混合均匀，煅烧3-4小时，控制温度680℃，冷却待用；

b：在步骤（a）冷却后的混合料中加入5.0kg氮化铝、3.8kg硅烷偶联剂KH550和5.8kg环氧大豆油；搅拌混合2-3h后得到；

（2）按所有原料的重量份称取各原料，加入到高速搅拌机搅拌均匀，高速混合6-8min，采用双螺杆造粒方式在双螺杆挤出机进行造粒即得产品。

上述实施例1制得的PTC高分子导电材料性能检测如下：

1、弹性模量（N/mm2）197.08；2、最大值应力（N/mm2）15.68；3、断裂点应力（N/mm2）9.55；4、拉伸强度（N/mm2）17.8；5、断裂伸长率（%）205；6、起动电流（A/m·10℃）0.27；7、标称功率（W/m·10℃）27；8、最高维持温度（℃）76；9、最高承受温度（℃）125。