專利名稱：阻燃型ptc高分子自限溫電熱膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電熱材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
面狀電熱采暖產(chǎn)品主要由半導(dǎo)體發(fā)熱體、載流條、絕緣材料構(gòu)成。低溫輻射電熱膜的主流產(chǎn)品是由夾在絕緣聚酯(PET)薄膜間的并聯(lián)的導(dǎo)電油墨載流條、銀粉涂料匯流條制成，電熱膜經(jīng)導(dǎo)線連通電源，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。美國Calorique電熱膜含兩層絕緣聚酯膜，中間墨線為導(dǎo)電油墨，厚約0. 2mm 0. 3mm。中國專利申請?zhí)?9111331. 4 (公開號為0附255037，
公開日為2000.05.31)公開了一種“低溫輻射電熱膜”，中國專利申請?zhí)?200610010213. 8 (公開號為CN1874619，
公開日為2006. 12. 06)公開了一種“電熱地膜”，中國專利申請?zhí)?2106555.8(公開號為0附080109，
公開日為1993. 12. 29)公開了“一種復(fù)合電熱膜”，中國專利申請?zhí)?1112670. 8 (公開號為CN1074074，
公開日為1993. 07. 07)公開了“一種新型電發(fā)熱膜”。低溫輻射電熱膜多采用絲網(wǎng)印刷法將導(dǎo)電油墨通過網(wǎng)版轉(zhuǎn)印到承印物上。中國專利申請?zhí)?3110936. 5 (公開號為CN1440219，
公開日為2003. 09. 03)公開了 “一種電熱膜制造方法”，采用凹版印刷技術(shù)將導(dǎo)電油墨印刷在PET基膜上形成平行排列的導(dǎo)電條，導(dǎo)電條兩端由油墨連接并復(fù)合匯流條，電熱膜上覆蓋另一基膜。中國專利申請?zhí)?200710036025. 7 (公開號為CN101148939，
公開日為2008. 03. 26)公開了 “一種電熱地板，，， 采用絲網(wǎng)印制技術(shù)在基板上印刷涂料電熱膜層，電熱膜上層設(shè)有絕緣層，可在36V 220V 電壓下長期安全使用。中國專利申請?zhí)?01010562200. 8 (公開號為CN102083M6A，
公開日為2011. 06. 01)公開了 “一種遠(yuǎn)紅外電熱膜”，導(dǎo)電銀漿條、導(dǎo)電碳漿條呈正交排列，置于兩層絕緣薄膜中間，電熱轉(zhuǎn)換率達(dá)98 %，發(fā)熱溫度不超過80°C。中國專利申請?zhí)?3146405. 父(公開號為〔附571588，
公開日為2005.01.26)公開了“單向熱輻射電熱膜”，采用定向反射功能膜使熱能僅向單面輻射。中國專利申請?zhí)?00910010841. X(公開號為CN101534582，
公開日為2005. 01. 26)公開了“遠(yuǎn)紅外電熱膜毯”，含油墨(碳素)電熱膜、皮革層、保護(hù)層、保溫層、防水層、傳感器等。中國專利申請?zhí)?01110062060. 2 (公開號為CN102U8467A，
公開日為 2011. 07. 20) ,201110060629. 1 (公開號為 CN102131317A，
公開日為 2011. 07. 20)分別公開了“電熱地膜采暖裝置”、“防漏電與防電磁輻射電熱地膜及其制作方法”，聚酯薄膜上均勻印刷油墨導(dǎo)電條，外面兩側(cè)依次鋪設(shè)導(dǎo)電鋁箔帶、PE封套、PVC保護(hù)封套。其它制作低溫輻射電熱膜的技術(shù)包含噴涂法、涂膠法、浸漬法、壓印法等。中國專利申請?zhí)?11沘四7. 5(公開號為CN1413064,
公開日為2003. 04. 23) “一種納米電熱膜的制造方法和用納米電熱膜制成的散熱板”、中國專利申請?zhí)?00910106860.2(公開號為CN101541110，
公開日為2009.09.23) “納米電熱膜材料及納米電熱器件的制作方法”，均在基板上噴涂導(dǎo)電涂料形成電熱膜。中國專利申請?zhí)?00710047983.4(公開號為 CN101431837，
公開日為2009. 05. 13) “一種遠(yuǎn)紅外柔性電熱材料及其制作方法和應(yīng)用”、中國專利申請?zhí)?0106391. 6 (公開號為CN1060325，
公開日為1992. 04. 15) “節(jié)能型電熱膜融雪器和制法及用途”，均將導(dǎo)電涂料涂附基膜(聚酯膜、膠布等)上，干燥后加裝并聯(lián)電極、 電源線。中國專利中請?zhí)?9117279. 5 (公開號為CN1258186，
公開日為2000. 06.觀)“一種柔性電熱膜發(fā)熱體的制造方法”、中國專利申請?zhí)?00810118187. X(公開號為CN101346017，
公開日為2009.01. 14) “高分子電熱膜及其應(yīng)用”，則在柔性高分子基膜表面預(yù)設(shè)電極， 再將導(dǎo)電涂料均勻涂覆在基材表面形成電熱膜，其上固定絕緣保護(hù)層。中國專利申請?zhí)?89107751. 0(公開號為CN1051059，
公開日為1991. 05. 01)公開了 “一種透明半導(dǎo)體電熱薄膜”，以SbCl3、CdCl2摻雜SnA半導(dǎo)體層，以二甘醇丁醚醋酸酯、聚異丁烯、環(huán)己酮為粘結(jié)劑， 以無水乙醇為主要溶劑，采用浸涂和烘干工藝在襯底材料上形成半導(dǎo)體薄膜型電熱膜。中國專利申請?zhí)?00810036591. 2 (公開號為CN101568201，
公開日為2009. 10. 28)公開了“雙導(dǎo)發(fā)熱體”，其電熱片包括絕緣基板(聚酯薄膜或爽木膠木板)、兩個(gè)壓印在絕緣基板表面上的低溫輻照電熱膜(導(dǎo)電油墨、碳晶片或碳素纖維)，兩電熱膜間隔錯(cuò)開、電極彼此對齊， 可有效地消除電磁波。碳素面狀發(fā)熱板為另一種主流低溫輻射電熱膜。韓國HALLA株式會社睿堅(jiān) Heating地暖系統(tǒng)的發(fā)熱主體系納米碳素與無紡布嵌入式面狀發(fā)熱體，共11層總厚度 0.7mm，具有智能控溫功能，自身溫度不超過60°C。中國專利申請?zhí)?01110059086. 1 (公開號為CN102123529A，
公開日為2011. 07. 13) “一種新型碳纖維復(fù)合電熱膜及其制備方法”、中國專利申請?zhí)?0121583. 3 (公開號為CN1338885，
公開日為2002. 03. 06) “低溫輻射碳纖維電熱膜及其制備方法”所披露的電熱膜含導(dǎo)電碳纖維網(wǎng)狀編織層、兩端金屬電極、 被絕緣導(dǎo)熱塑料膜。中國專利申請?zhí)?00710006388. 6 (公開號為CN101237723，
公開日為 2008. 08. 06)公開了 “電熱膜用組成物及以其所制得的電熱膜與電熱裝置”，將導(dǎo)電涂料涂布于網(wǎng)絡(luò)狀纖維材料(如碳纖維紙、金屬纖維紙、鍍金屬纖維紙)上，熱固化得到10 1200 歐姆電阻值的電熱膜。中國專利申請?zhí)?00310107851. 8 (公開號為CN1606384，
公開日為
2005.04. 13)公開了“耐折迭聚四氟乙烯電熱膜及其制備方法”，將導(dǎo)電聚四氟乙烯樹脂分散液混合、造粒、干燥，加入助擠劑，用推壓機(jī)成型為圓條狀，用壓延機(jī)壓制為纖維狀膜，除助擠劑后燒結(jié)為柔軟強(qiáng)韌的纖維狀電熱膜。具有電阻正溫度系數(shù)(positive temperature coefficient，PTC)效應(yīng)的無機(jī)或有機(jī)材料可用于制作自控溫型智能電熱膜，PTC功能可防止局部異常過熱，自動控制電流隨溫度的變化，有效控制耗電量。已商業(yè)化產(chǎn)品如韓國DYMSCO (大熙)PTC遠(yuǎn)紅外線電熱膜、山東恒遠(yuǎn)電熱材料科技有限公司PTC電熱膜，系半透明聚酯薄膜與導(dǎo)電油墨低溫粘合而制成。浙江華源電熱有限公司賽沃智能地暖系統(tǒng)包含1.2mm厚、寬的填充聚乙烯(PE)型PTC半導(dǎo)體元件，利用熱敏電阻特性實(shí)現(xiàn)電熱膜的主動溫控。中國專利申請?zhí)?90102752. 9 (公開號為CN1056393，
公開日為1991. 11. 20)公開了 “具有撓性及恒溫特性的復(fù)合型導(dǎo)電高分子電發(fā)熱體”，采用含15-60 %導(dǎo)電填充劑的復(fù)合型可固化高分子材料作電阻層，兩面覆蓋絕緣層，發(fā)熱體表面或內(nèi)部加骨架層。中國專利申請?zhí)?3814070.5(公開號為 CN1663002,
公開日為 2005. 08. 31)、200510134568. 3 (公開號為 CN1790557,
公開日為
2006.06. 21)、200910003413. 4 (公開號為 CN101521963,
公開日為 2009. 09. 02)公開了 “柔性PTC發(fā)熱體及其制造方法”，基材表面設(shè)有凹凸?fàn)顦渲l(fā)泡體或橡膠材料，采用印刷技術(shù)在柔性基材上形成PTC電阻、電極。中國專利申請?zhí)?0051004M21. 7 (公開號為CN1791308，
公開日為2006. 06. 21)公開了 “加熱膜制造方法及其有關(guān)的發(fā)熱體”，利用絕緣層上面的水
5溶性用金屬處理的電阻墨水或者利用輔助模具，鍍金或者真空鍍膜成電極線條后，未形成電極層的上面用PTC油墨印刷成特定形狀或者未形成電極線條的上面鍍層薄膜。傳統(tǒng)面狀發(fā)熱膜的制作工藝是在絕緣基材表面進(jìn)行涂覆和絲網(wǎng)印刷。由于導(dǎo)電膜層與基材熱膨脹系數(shù)不同，反復(fù)加熱-冷卻后導(dǎo)電膜層與基材間易形成氣泡，導(dǎo)致導(dǎo)電膜層脫落；同時(shí)，反復(fù)加熱-冷卻導(dǎo)致導(dǎo)電膜層易產(chǎn)生微小裂紋，使得電阻值在使用過程中逐漸增加，電熱功率衰減比較明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，具有電熱功能穩(wěn)定，阻燃性能好，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供該阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于， 包括第一絕緣層和第二絕緣層，在第一絕緣層和第二絕緣層之間設(shè)置有PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條；其中，PTC導(dǎo)電層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25 重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。PTC導(dǎo)電層的原料組成中，聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、 線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；乙烯基硅烷偶聯(lián)劑是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。第一絕緣層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；第二絕緣層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。第一載流條和第二載流條均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC導(dǎo)電層的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300_ 900_。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層和第二絕緣層；步驟2、制備PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條；步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層、第二絕緣層、以及放置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導(dǎo)電層在130°C 150°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得。步驟1的具體過程為
步驟1. 1、分別稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2的具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的 PTC導(dǎo)電材料切割獲得PTC導(dǎo)電層。PTC導(dǎo)電層的原料組成中，聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、 線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；乙烯基硅烷偶聯(lián)劑是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸；第一載流條和第二載流條均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC導(dǎo)電層的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300_ 900_。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的有益效果是1、本發(fā)明中的第一絕緣層、第二絕緣層以及PTC導(dǎo)電層均包含聚乙烯樹脂，因此熱膨脹系數(shù)大致相當(dāng)，界面黏結(jié)力強(qiáng)。在本發(fā)明電熱膜的使用過程中，反復(fù)通電加熱-斷電冷卻后，第一絕緣層、第二絕緣層以及PTC導(dǎo)電層間不易形成氣泡或產(chǎn)生界面黏結(jié)性能的顯著變化，PTC導(dǎo)電層不易產(chǎn)生微裂紋，不會引起PTC導(dǎo)電層脫落與電熱性能的惡化，從而提高了本發(fā)明電熱膜的性能穩(wěn)定性，延長了使用壽命。2、本發(fā)明以三層結(jié)構(gòu)調(diào)控電熱膜的阻燃性能，將PTC導(dǎo)電層設(shè)置于第一絕緣層和第二絕緣層之間。第一絕緣層和第二絕緣層的阻燃性能由納米氫氧化鋁、聚磷酸銨、季戊四醇復(fù)合阻燃劑予以保證。即在滿足了第一絕緣層和第二絕緣層擠出壓延加工性能的同時(shí)， 本發(fā)明比例的納米氫氧化鋁、聚磷酸銨以及季戊四醇提高本發(fā)明電熱膜的阻燃性能。本發(fā)明方法的有益效果是，工藝流程簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，包括第一絕緣層1和第二絕緣層2，在第一絕緣層1和第二絕緣層2之間設(shè)置有PTC導(dǎo)電層3，PTC導(dǎo)電層3的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條4和第二載流條5。其中，PTC導(dǎo)電層3的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0重量份、 十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、 或中密度聚乙烯樹脂。乙烯基硅烷偶聯(lián)劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、 乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷?？刮g劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’_雙 [β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。對碳纖維的型號與尺寸無特殊要求，優(yōu)選長0. 5mm 4mm、直徑1 μ m 10 μ m的短切碳纖維。對乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的組成無特殊要求，優(yōu)選醋酸乙烯酯單元重量百分?jǐn)?shù)為10% 28 %的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、辛烯單元重量百分?jǐn)?shù)為9 % 觀％的乙烯-辛烯共聚物。第一絕緣層1和第二絕緣層2的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10 重量份。抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。第一載流條4和第二載流條5均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、 無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶或鍍銀銅絲編織帶。本發(fā)明電熱膜優(yōu)選的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC 導(dǎo)電層3的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300mm 900mm。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層1和第二絕緣層2。步驟2、制備PTC導(dǎo)電層3，所述PTC導(dǎo)電層3的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有第一載流條4和第二載流條5，第一載流條4和第二載流條5平行設(shè)置。具體過程為步驟2. 1、稱取PTC導(dǎo)電層3的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0 重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條4和第二載流條5包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導(dǎo)電材料切割獲得PTC導(dǎo)電層3。步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層1、第二絕緣層2、以及設(shè)置在第一絕緣層1 和第二絕緣層2之間的PTC導(dǎo)電層3在130°C 150°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得。本發(fā)明方法工藝簡單，材料廣泛，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。第一絕緣層1、第二絕緣層2以及PTC導(dǎo)電層3的制備可以采用單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)，推薦使用塑化能力強(qiáng)的往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)。以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取第一絕緣層1和第二絕緣層2的原料組成包括低密度聚乙烯樹脂 100kg，納米氫氧化鋁^g，聚磷酸銨20kg，季戊四醇^g，水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1kg。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合2min，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機(jī)在150°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 1mm、且寬度均為300mm的第一絕緣層1和第二絕緣層2。步驟2、制備PTC導(dǎo)電層3，PTC導(dǎo)電層3的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條4 和第二載流條5，第一載流條4和第二載流條5平行設(shè)置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括低密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5kg,乙烯-辛烯共聚物25kg，炭黑Mkg，碳纖維25kg，過氧化二異丙苯lg，乙烯基三甲氧基硅烷0. 1kg，十二烷基苯磺酸0. 1kg，水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1kg。步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合2min，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機(jī)在150°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導(dǎo)電材料切割獲得厚度為0. 2mm、且寬度為300mm的PTC導(dǎo)電層。其中，第一載流條4和第二載流條5均為單絲直徑為0. IOmm的裸銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層1、第二絕緣層2、以及設(shè)置在第一絕緣層 1和第二絕緣層2之間的PTC導(dǎo)電層3在130°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得厚度為 0. 4mm、且寬度為300mm的本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個(gè)位置的表面溫度。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結(jié)果顯示，在環(huán)境溫度為32°C時(shí)，220V電壓下電熱平衡溫度為77°C 81°C，連續(xù)測試48h，電熱溫度變化不超過 4°C。實(shí)施例2步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括高密度聚乙烯樹脂100kg，納米氫氧化鋁^g，聚磷酸銨汕8，季戊四醇20kg，N，N，-雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼10kg。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合5min，將得到的混合物料使用雙螺桿擠出機(jī)在220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 5mm、且寬度均為900mm的第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2、制備PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第
9二載流條，第一載流條和第二載流條平行設(shè)置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括高密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 55kg，乙烯-辛烯共聚物^g，炭黑55kg，碳纖維^g，過氧化二異丙苯10g，乙烯基三乙氧基硅烷2. 0kg，十二烷基苯磺酸2. 0kg，N，N’-雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼 IOkg0步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合5min，將得到的混合物料使用雙螺桿擠出機(jī)在220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導(dǎo)電材料切割獲得厚度為1. 0mm、且寬度為900mm的PTC導(dǎo)電層。其中，第一載流條和第二載流條均為直徑為0. 15mm的無氧銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層、第二絕緣層、以及設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導(dǎo)電層在150°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得厚度為2. 0mm、且寬度為900mm的本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個(gè)位置的表面溫度。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結(jié)果顯示，在環(huán)境溫度為32°C時(shí)，220V電壓下電熱平衡溫度為81 °C 86°C，連續(xù)測試48h，電熱溫度變化不超過 5°C。實(shí)施例3步驟1、制備第一絕緣層和第二絕緣層，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括線形低密度聚乙烯樹脂100kg，納米氫氧化鋁Ukg， 聚磷酸銨Ukg，季戊四醇Ukg，聚乙烯亞胺Wig。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合％iin，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機(jī)在180°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 4mm、且寬度均為600mm的第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2、制備PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第二載流條，第一載流條和第二載流條平行設(shè)置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括線形低密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30kg，乙烯-辛烯共聚物Mkg，炭黑35kg，碳纖維Mkg，過氧化二異丙苯5g，乙烯基三叔丁基過氧硅烷1. 0kg，十二烷基苯磺酸0. ^g，聚乙烯亞胺^g。步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合％iin，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機(jī)在180°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導(dǎo)電材料切割獲得厚度為0. 6mm、且寬度為600mm的PTC導(dǎo)電層。其中，第一載流條和第二載流條均為直徑為0. 12mm的鍍錫銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層、第二絕緣層、以及設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導(dǎo)電層在140°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得厚度為1.4mm、且寬度為600mm的本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個(gè)位置的表面溫度。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結(jié)果顯示，在環(huán)境溫度為32°C時(shí)，220V電壓下電熱平衡溫度為62°C 67°C，連續(xù)測試48h，電熱溫度變化不超過 5°C。實(shí)施例4聚乙烯樹脂使用中密度聚乙烯樹脂，其余條件同實(shí)施例2.最終制得本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個(gè)位置的表面溫度。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結(jié)果顯示，在環(huán)境溫度為32°C時(shí)，220V電壓下電熱平衡溫度為52°C 62°C，連續(xù)測試48h，電熱溫度變化不超過 IO0C0實(shí)施例5抗蝕劑均使用植酸，其余條件同實(shí)施例2。最終制得本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個(gè)位置的表面溫度。本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結(jié)果顯示，在環(huán)境溫度為32°C時(shí)，220V電壓下電熱平衡溫度為50°C 58°C，連續(xù)測試48h，電熱溫度變化不超過 8°C。實(shí)施例6抗蝕劑使用乙烯基三異丙氧基硅烷，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑使用乙烯基三異丙氧基硅烷，其余條件同實(shí)施例2。最終制得本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。實(shí)施例7抗蝕劑均使用植酸，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑使用乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷，其余條件同實(shí)施例2。最終制得本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。實(shí)施例8抗蝕劑均使用植酸，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑使用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余條件同實(shí)施例2。最終制得本發(fā)明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。
權(quán)利要求
1.一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，包括第一絕緣層(1)和第二絕緣層O)，在所述第一絕緣層(1)和第二絕緣層( 之間設(shè)置有PTC導(dǎo)電層(3)，所述PTC導(dǎo)電層(3)的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條(4)和第二載流條(5)；其中，所述PTC導(dǎo)電層C3)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0重量份、 十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。
2.按照權(quán)利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述PTC導(dǎo)電層(3)的原料組成中，所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；所述乙烯基硅烷偶聯(lián)劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。
3.按照權(quán)利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述第一絕緣層 (1)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20 重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；所述第二絕緣層O)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、 季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。
4.按照權(quán)利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述第一載流條(4)和第二載流條( 均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，該電熱膜的厚度為0.4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，所述PTC導(dǎo)電層(3)的厚度為 0. 2mm 1. 0mm、且寬度為 300mm 900mm。
6.一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層(1)和第二絕緣層O)；步驟2、制備PTC導(dǎo)電層(3)，所述PTC導(dǎo)電層(3)的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條(4)和第二載流條(5)；步驟3、采用三輥壓延機(jī)將第一絕緣層(1)、第二絕緣層O)、以及放置在所述第一絕緣層(1)和第二絕緣層(2)之間的PTC導(dǎo)電層(3)在130°C 150°C溫度下壓延復(fù)合，冷卻， 收卷，即得。
7.按照權(quán)利要求6所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，步驟 1的具體過程為步驟1. 1、分別稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層(1)和第二絕緣層(2)。
8.按照權(quán)利要求6所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，步驟 2的具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55 重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機(jī)中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機(jī)在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時(shí)，通過T型口內(nèi)置孔沿?cái)D出方向、將第一載流條(4)和第二載流條( 包埋在左右兩邊緣處，將獲得的 PTC導(dǎo)電材料切割獲得PTC導(dǎo)電層(3)。
9.按照權(quán)利要求8所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，所述PTC導(dǎo)電層(3)的原料組成中，所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；所述乙烯基硅烷偶聯(lián)劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸；所述第一載流條(4)和第二載流條( 均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。
10.按照權(quán)利要求6、7、8或9所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，所述PTC導(dǎo)電層 (3)的厚度為0. 2mm 1. 0_、且寬度為300_ 900_。
全文摘要
本發(fā)明的阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜包括第一絕緣層、第二絕緣層和PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處對應(yīng)包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條。該電熱膜具有電熱功能穩(wěn)定，阻燃性能好，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制備方法包括以下步驟制備第一絕緣層和第二絕緣層，制備PTC導(dǎo)電層，PTC導(dǎo)電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第二載流條，采用三輥壓延機(jī)在130℃～150℃溫度下壓延復(fù)合，冷卻，收卷，即得。本發(fā)明方法工藝流程簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H05B3/34GK102427616SQ201110258709
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者宋義虎, 強(qiáng)弱, 強(qiáng)自謙, 計(jì)曉榮 申請人:西安蓋沃熱能科技有限公司