本发明专利技术公开了一种耐辐射PTC高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯55‑65、低密度聚乙烯67‑73、碳粉30‑44、聚酰亚胺树脂0.9‑1.6、钛酸丁酯7‑11、对甲苯磺酸1.3‑1.5、氰乙基纤维素0.7‑1、硅藻土5‑10、β晶型成核剂1‑3、硅烷偶联剂KH550 3‑5、聚氨酯粘合剂5‑7。本发明专利技术制备的高分子复合材料，采用两种聚合物作为基体，反应过程中能够发生双逾渗行为，提高了材料电阻的重现性，降低了NTC效应；加入聚酰亚胺树脂，提高了复合材料的耐辐射性能；引入聚酰亚胺树脂，能够避免材料在高能射线作用下产生自由基或空气中的原子氧产生反应，从而有效提高复合材料的耐辐射性能。
【技术实现步骤摘要】
一种耐辐射PTC高分子复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料，尤其涉及一种耐辐射PTC高分子复合材料及其制备方法。
技术介绍
复合型导电高分子材料因其在电子电器、国防、航空、军事等领域的广泛应用，受到研究者的普遍关注，对国民经济发展产生了深远影响。复合型导电高分子材料的一个重要特性就是其电阻率随导电填料体积分数的增加而呈现非线性的递减，当导电填料体积分数增大到某一临界值时，复合材料的电阻率突然减小，变化幅度可达10个数量级以上，此时导电填料体积分数的临界值被称为逾渗阈值，之后材料电阻随导电填料体积分数增加降低缓慢。自控温发热材料是目前复合型导电高分子材料研究领域的关注热点之一，也是当今各国高分子领域研究开发的重要课题。这种材料在导电填料的逾渗阈值附近可产生较强的PTC效应，即材料的电阻率在相对较低温度范围内保持不变或变化不大，而当温度达到材料的特定转变温度附近时，电阻率在几度或几十度狭窄的温度范围内发生突变，电阻率的迅速增加可以减小或切断电流，达到自控温或限制电流、过压的目的。自控温发热材料按材料基体的不同，可以分为陶瓷基自控温发热材料和高分子基自控温发热材料（也称自控温发热高分子复合材料）。其中，自控温发热高分子复合材料是以高分子聚合物为基体，炭黑（CB）、石墨、金属及金属氧化物作为导电填料而组成的复合材料，它利用复合型材料的PTC效应实现其温度自控、功率自调。但是，目前市面上常见的自控温发热高分子复合材料，还存在以下缺陷：第一，通常采用单基体结构，使得逾渗行为不佳，NTC效应较高；第二，经高能射线辐射后，容易产生自由基或和空气中的原子氧产生反应，导致材料裂解、支化等，影响材料的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种耐辐射PTC高分子复合材料及其制备方法，其具有较低的室温电阻率、稳定的导电性能、较高的PTC强度及较好的重复性，而且耐辐射性能较好。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种耐辐射PTC高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯55-65、低密度聚乙烯67-73、碳粉30-44、聚酰亚胺树脂0.9-1.6、钛酸丁酯7-11、对甲苯磺酸1.3-1.5、氰乙基纤维素0.7-1、硅藻土5-10、β晶型成核剂1-3、硅烷偶联剂KH5503-5、聚氨酯粘合剂5-7。进一步地，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亚胺树脂1.3、钛酸丁酯9、对甲苯磺酸1.4、氰乙基纤维素0.8、硅藻土7、β晶型成核剂2、硅烷偶联剂KH5504、聚氨酯粘合剂6。一种耐辐射PTC高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将上述硅藻土在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，研磨成平均粒度为30-40um的细粉，与上述聚酰亚胺树脂混合，加入到混合料重量40-55倍的蒸馏水中，升温至60-65℃，保温搅拌5-10分钟，再放入110-120℃烘箱中烘干，得改性硅藻土；（2）将上述对甲苯磺酸加入至其重量100-120倍的蒸馏水中，搅拌均匀，送入50-60℃的水浴中，保温搅拌15-20分钟，出料，加入上述碳粉，超声20-30分钟，过滤，将沉淀在50-60℃下真空干燥1-1.5小时，得酸化碳粉；（3）将上述改性硅藻土、酸化碳粉及剩余各原料进行混合，在80-110℃下混炼10-15分钟，挤出造粒，得所述高分子复合材料。本专利技术的优点为：本专利技术制备的高分子复合材料，采用两种聚合物作为基体，反应过程中能够发生双逾渗行为，提高了材料电阻的重现性，降低了NTC效应；加入聚酰亚胺树脂，提高了复合材料的耐辐射性能；引入聚酰亚胺树脂，能够避免材料在高能射线作用下产生自由基或空气中的原子氧产生反应，从而有效提高复合材料的耐辐射性能。具体实施方式以下是本专利技术的实施例一。一种耐辐射PTC高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯55、低密度聚乙烯67、碳粉30、聚酰亚胺树脂0.9、钛酸丁酯7、对甲苯磺酸1.3、氰乙基纤维素0.7、硅藻土5、β晶型成核剂1、硅烷偶联剂KH5503、聚氨酯粘合剂5。以下是本专利技术的实施例二。一种耐辐射PTC高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亚胺树脂1.3、钛酸丁酯9、对甲苯磺酸1.4、氰乙基纤维素0.8、硅藻土7、β晶型成核剂2、硅烷偶联剂KH5504、聚氨酯粘合剂6。以下是本专利技术的实施例三。一种耐辐射PTC高分子复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯65、低密度聚乙烯73、碳粉44、聚酰亚胺树脂1.6、钛酸丁酯11、对甲苯磺酸1.5、氰乙基纤维素1、硅藻土10、β晶型成核剂3、硅烷偶联剂KH5505、聚氨酯粘合剂7。一种耐辐射PTC高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将上述硅藻土在750℃下煅烧1小时，冷却至常温，研磨成平均粒度为40um的细粉，与上述聚酰亚胺树脂混合，加入到混合料重量55倍的蒸馏水中，升温至60℃，保温搅拌5分钟，再放入120℃烘箱中烘干，得改性硅藻土；（2）将上述对甲苯磺酸加入至其重量120倍的蒸馏水中，搅拌均匀，送入60℃的水浴中，保温搅拌15分钟，出料，加入上述碳粉，超声20分钟，过滤，将沉淀在60℃下真空干燥1.5小时，得酸化碳粉；（3）将上述改性硅藻土、酸化碳粉及剩余各原料进行混合，在110℃下混炼10分钟，挤出造粒，得所述高分子复合材料。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐辐射PTC高分子复合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯55‑65、低密度聚乙烯67‑73、碳粉30‑44、聚酰亚胺树脂0.9‑1.6、钛酸丁酯7‑11、对甲苯磺酸1.3‑1.5、氰乙基纤维素0.7‑1、硅藻土5‑10、β晶型成核剂1‑3、硅烷偶联剂KH550 3‑5、聚氨酯粘合剂5‑7。
【技术特征摘要】
1.一种耐辐射PTC高分子复合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯55-65、低密度聚乙烯67-73、碳粉30-44、聚酰亚胺树脂0.9-1.6、钛酸丁酯7-11、对甲苯磺酸1.3-1.5、氰乙基纤维素0.7-1、硅藻土5-10、β晶型成核剂1-3、硅烷偶联剂KH5503-5、聚氨酯粘合剂5-7。2.根据权利要求1所述的耐辐射PTC高分子复合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亚胺树脂1.3、钛酸丁酯9、对甲苯磺酸1.4、氰乙基纤维素0.8、硅藻土7、β晶型成核剂2、硅烷偶联剂KH5504、聚氨酯粘合剂6。3.一种如权利要求1所述的耐辐射PTC高分子复合材料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛吉平，张浩杰，
申请(专利权)人：宁波爱克创威新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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