一種改性石墨烯/pvdf復(fù)合ptc熱敏電阻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電加熱器生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器；其由兩層金屬箔片夾有片狀PTC芯材構(gòu)成，所述PTC芯材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成：功能導(dǎo)電填：28?43wt％、助劑：3?6wt％、改性石墨烯：2?5wt％、LLDPE：6?12wt％、PVDF：余量；本發(fā)明提供的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器耐高溫性能突出，導(dǎo)電性能優(yōu)越。
【專利說明】
一種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電加熱器生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏 電阻器。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般的，填充導(dǎo)電粒子的結(jié)晶高分子復(fù)合材料可表現(xiàn)出正溫系數(shù)PTC現(xiàn)象，也就是 說在較低的溫度時(shí)，這類導(dǎo)體呈現(xiàn)較低的電阻率，而當(dāng)溫度升高到達(dá)高分子聚合物熔點(diǎn)以 上，電阻率會(huì)急速升高。目前常規(guī)的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、EVA、EAA、 EBA，導(dǎo)電填料包括炭黑、石墨、碳纖維、鎳粉、銅粉、鋁粉等。
[0003] 高分子PTC阻值與溫度的關(guān)系并不是線性關(guān)系，而是在溫度上升初期PTC阻值變化 并不大，只是當(dāng)溫度達(dá)到一定值(G點(diǎn)）阻值突然變大。我們稱G點(diǎn)為拐點(diǎn)或居里點(diǎn)。當(dāng)我們對(duì) G點(diǎn)與PTC材料中的聚合物(PE)的物理性對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn)，G點(diǎn)非常接近PE的熔點(diǎn)。如高密度聚乙 烯(HDPE)的熔點(diǎn)在125°C±5°C，低密度聚乙烯（LDPE)的熔點(diǎn)在115°C±5°C。而相應(yīng)的PTC G 點(diǎn)與相應(yīng)的熔點(diǎn)相差不超過l〇°C。有分析認(rèn)為PTC只有當(dāng)其溫度達(dá)到熔點(diǎn)狀態(tài)時(shí)才會(huì)出現(xiàn) 阻值躍升。
[0004] 但是用于電加熱器的熱敏電阻器，往往在高出常溫的條件下工作。假使電路短路， 則加熱器內(nèi)部穩(wěn)步急劇上升，溫度也會(huì)達(dá)到1 l〇°C以上，此時(shí)若采用HDPE生產(chǎn)的PTC很可能 失去作用，而導(dǎo)致斷電。所以市場要求一種居里點(diǎn)在250°C以上的高分子PTC。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐高溫性能突出，導(dǎo)電性能優(yōu)越的改性 石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構(gòu) 成，其特征在于，所述PTC芯材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成： 功能導(dǎo)電填料 28-43wt%; 助劑 3-6wt°/〇；
[0008] 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。
[0009] 進(jìn)一步的，所述PTC芯材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成： 功能導(dǎo)電填料 32-40wt%; 助劑 4-5wt%；
[0010] 改性石墨烯 3-4wt%； LLDPE 8-10wt%； PVDF 余量。
[0011] 進(jìn)一步的，所述改性石墨稀為用聚苯胺或MDI對(duì)石墨稀進(jìn)行改性。
[0012] 進(jìn)一步的，所述功能導(dǎo)電填料具體選自炭黑，鋁粉，二氧化鈦，碳納米管，鎳包石墨 中的任意兩種或兩種以上組合物。
[0013] 進(jìn)一步的，所述助劑具體包括偶聯(lián)劑NTC401，阻燃劑氫氧化鋁，含氟表面活性劑。
[0014] 進(jìn)一步的，所述功能導(dǎo)電填料粒徑小于6000目。
[0015] 本發(fā)明的有益效果為：
[0016] 1.本發(fā)明提供的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)電性能好，檢測靈敏度 高：石墨烯烴改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的電學(xué)性 能;改性石墨稀/PVDF復(fù)合后，材料介電常數(shù)尚，導(dǎo)電性能好，檢測靈敏度尚。
[0017] 2.經(jīng)檢測，本發(fā)明提供的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器居里點(diǎn)可穩(wěn)定在 330°C以上，耐高溫性能突出，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過載能力強(qiáng)。
[0018] 3.本發(fā)明將各種組分有機(jī)組合在一起，能夠有效減緩產(chǎn)品老化速率，延長了 PTC熱 敏電阻器的使用壽命;且本發(fā)明提供的熱敏電阻器強(qiáng)度高，不易斷裂破碎。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施 例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù) 的范圍。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021] -種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構(gòu) 成，PTC芯材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成： 粒徑小于6000目的炭黑22wt%; 粒徑小于6000目的二氧化鈥 4wt% ； 粒徑小于6000目的鎳包石墨 偶聯(lián)劑 NTC401 2wt%；
[0022] 阻燃劑氫氧化鋁 2wt%; 含氟表面活性劑 2 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 2wt%; LLDPE 12wt%; PVDF 52wt%"
[0023] 實(shí)施例2: 粒徑小于6000目的鋁粉 ：12wt%; 粒徑小于6000目的碳納米管28wt%; 偶聯(lián)劑 NTC401 lwt%；
[0024] 阻燃劑氫氧化鋁 2wt%; 含氟表面活性劑 lwt%; Μ?Γ改性石墨烯 4wt%; LLDPE 8wt%；
[0025] PVDF 44wt%p
[0026] 實(shí)施例3: 粒徑小于6000目的炭黑 3 5:wt%; 粒徑小于6000目的鎳包石墨 8wt°/〇; 偶聯(lián)劑 NTC401 0.5wt%； 阻燃劑氫氧化鋁 lwt%;
[0027] 含氟表面活性劑 L 5\v t%; MDI改性石墨烯 5wt%； LLDPE 6wt%： PVDF 43wt%〇
[0028] 實(shí)施例4: 粒徑小于6000目的銘粉 6wt%； 粒徑小于6000目的碳納米管 22wt%; 粒徑小于6000目的鎳包石墨 4wi:%; 偶聯(lián)劑 NTC401 O.Bwt%；
[0029] 阻燃劑氫氧化鋁 2.3wt%; 含氟表面活性劑 1.9 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 3wi%; LLDPE 10wt%； PVDF 50wt%〇
[0030] 本發(fā)明的有益效果為：
[0031] 1.本發(fā)明提供的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)電性能好，檢測靈敏度 高：石墨烯烴改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的電學(xué)性 能;改性石墨稀/PVDF復(fù)合后，材料介電常數(shù)尚，導(dǎo)電性能好，檢測靈敏度尚。
[0032] 2.經(jīng)檢測，本發(fā)明提供的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器居里點(diǎn)可穩(wěn)定在 330°C以上，耐高溫性能突出，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過載能力強(qiáng)。
[0033] 3.本發(fā)明將各種組分有機(jī)組合在一起，能夠有效減緩產(chǎn)品老化速率，延長了 PTC熱 敏電阻器的使用壽命;且本發(fā)明提供的熱敏電阻器強(qiáng)度高，不易斷裂破碎。
[0034]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施 例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者 替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構(gòu)成， 其特征在于，所述PTC芯材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成： 功能導(dǎo)電填料 28-43wt%； 助劑 3-6wt%:; 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。2. 如權(quán)利要求1所述的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器，其特征在于，所述PTC芯 材由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成： 功能導(dǎo)電填料 32-40wt%； 助劑 4-5wt%； 改性石墨烯 3 -4wt%; LLDPE 8-10wt%:； PVDF 余量。3. 如權(quán)利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)熱材料，其特征在 于，所述改性石墨烯為用聚苯胺或MDI對(duì)石墨烯進(jìn)行改性。4. 如權(quán)利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)熱材料，其特征在 于，所述功能導(dǎo)電填料具體選自炭黑，鋁粉，二氧化鈦，碳納米管，鎳包石墨中的任意兩種或 兩種以上組合物。5. 如權(quán)利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)熱材料，其特征在 于，所述助劑具體包括偶聯(lián)劑NTC401，阻燃劑氫氧化鋁，含氟表面活性劑。6. 如權(quán)利要求4所述的改性石墨烯/PVDF復(fù)合PTC熱敏電阻器導(dǎo)熱材料，其特征在于，所 述功能導(dǎo)電填料粒徑小于6000目。
【文檔編號(hào)】H01C7/02GK106024230SQ201610652308
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月10日
【發(fā)明人】汪洋, 陳啟志, 李國春, 江盈
【申請(qǐng)人】安徽省寧國天成電工有限公司