[发明专利]一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺

说明书

本发明涉及高分子纳米复合材料合成技术领域，公开了一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺，将半导体陶瓷纳米材料、金属纳米材料和高分子基体材料投入混料机内进行共混，制成均质的高分子纳米复合材料，其中半导体陶瓷纳米材料、金属纳米材料和高分子基体材料的重量份数分别为5～45份、10～75份和20～90份。本发明在高分子ESD保护元件的基础上，将金属纳米材料和纳米半导体的陶瓷粉充分与高分子材料形成均一的均质相，利用纳米材料的表面效应和量子尺寸效应，形成宏观的压敏效应，生产出的压敏器件具有可靠的稳定性，成本较低，具有广阔的市场推广前景，可大面积推广使用。

技术领域

本发明涉及高分子纳米复合材料合成技术领域，具体是一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺。

背景技术

纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料，高分子纳米复合材料是在纳米复合材料的基础上添加高分子材料进行共混从而制得的新型材料。

目前用于电子线路过电压保护的元器件主要有以下三类：陶瓷压敏电阻、硅基半导体瞬态过电压保护元件采用半导体工艺制成和高分子ESD保护元件采用高分子材料和导电颗粒形成一种带压敏特性的材料制成，这三类存在的弊端是：陶瓷压敏电阻通过对陶瓷掺杂，在高温下烧结半导化、产品制成能耗高，寿命短，耐冲击次数少，压敏特性较差。因此，本领域技术人员提供了一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有压敏特性的高分子纳米复合材料合成工艺，将半导体陶瓷纳米材料、金属纳米材料和高分子基体材料投入混料机内进行共混，制成均质的高分子纳米复合材料，其中半导体陶瓷纳米材料、金属纳米材料和高分子基体材料的重量份数分别为5～45份、10～75份和20～90份。

作为本发明再进一步的方案：所述金属纳米材料采用导电金属制成，其中导电金属材料可以是钴、锌、钨、铅和黄铜中的一种或任意两种混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述半导体陶瓷纳米材料为氧化铝、硫酸钙、氧化铋、氯化铜中的一种或任意两种混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述高分子基体材料为聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮、不饱和聚酯和双马树脂的一种或任意两种混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述半导体陶瓷纳米材料、金属纳米材料和高分子基体材料的粒径分别为300nm、30nm和60nm。

作为本发明再进一步的方案：所述混料机的料筒直径为80cm，且混料机的定额功率和定额电压分别为2.2kw和220v，同时所述混料机内采用不锈钢螺旋搅拌叶进行旋转混料，不锈钢螺旋搅拌叶的转速为500～700r/min，分散时间为5min～10min，并在混料过程中对其进行加热，其中加热温度控制在50～70℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在高分子ESD保护元件的基础上，将金属纳米材料和纳米半导体的陶瓷粉充分与高分子材料形成均一的均质相，利用纳米材料的表面效应和量子尺寸效应，形成宏观的压敏效应，生产出的压敏器件稳定性高，成本低，具有广阔的市场推广前景。

具体实施方式