[发明专利]具有低开关温度和尖锐结晶行为的PPTC组合物和器件

权利要求书

1.一种PPTC器件，包括：

第一电极；

第二电极，所述第二电极与所述第一电极相对设置；和

PPTC层，所述PPTC层设置在所述第一电极和所述第二电极之间，所述PPTC层包括由热塑性聚氨酯(TPU)材料形成的聚合物基体。

2.根据权利要求1所述的PPTC器件，其中，所述聚合物基体包括嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包括衍生自二异氰酸酯、生物基多元醇和扩链剂二醇的单元。

3.根据权利要求1所述的PPTC器件，其中，所述聚合物基体还包括多元醇基材料。

4.根据权利要求1所述的PPTC器件，还包括设置在所述聚合物基体中的导电填料，其中，所述PPTC器件包括50℃至70℃的开关温度，所述开关温度的特征在于随着所述PPTC器件的温度升高电阻急剧增加。

5.根据权利要求4所述的PPTC器件，其中，所述导电填料包括下列中的至少一种：炭黑、石墨纳米管、石墨烯、碳化钨、碳化钛、镍、铜、掺杂ZnO、MnOx、FeOx、NiOx、氧化锡、硫化物和碲化物。

6.根据权利要求1所述的PPTC器件，包括4或更高的自热高度。

7.根据权利要求1所述的PPTC器件，包括窄分子量分布，其中，所述聚合物基体的重均分子量与数均分子量的比率为2.0或更小。

8.根据权利要求4所述的PPTC器件，包括开关滞后，其中，所述开关温度超过再结晶温度，所述再结晶温度的特征在于随着PPTC器件的温度降低电阻急剧降低。

9.根据权利要求8所述的PPTC器件，其中，所述开关滞后具有至少10℃的幅度。

10.一种形成PPTC器件的方法，包括：

基于聚己内酯材料或热塑性聚氨酯(TPU)材料形成聚合物基体材料；

将所述聚合物基体材料溶解在溶剂中以形成聚合物混合物；

将导电填料混合到所述聚合物混合物中以形成油墨；以及

将所述油墨施加到基底。

11.根据权利要求10所述的方法，所述施加包括：执行直接液体分配、丝网印刷、模版印刷或喷墨印刷。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述溶剂包括重量百分比高达80重量％的二甲苯、均三甲苯或苯甲醚。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括，在施加所述油墨之后，在60℃至150℃的温度下加热所述基底，其中所述溶剂被蒸发。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述油墨暴露于醇添加剂。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述混合所述导电填料之前，使用快速混合器、滚动混合器或超声波工具在室温和80^οC之间的混合温度下将所述聚合物基体材料与所述溶剂混合。

16.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述加热之前将所述基底在室温下保持至少30分钟的持续时间，其中所述溶剂的第一部分在所述保持期间蒸发，并且所述溶剂的第二部分在所述加热期间蒸发。

17.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述油墨暴露于辐射束，其中，所述聚合物基体材料的一部分被交联。