具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料及其制备方法技术

技术编号:11044305 阅读:94 留言:0更新日期:2015-02-18 10:48
本发明专利技术公开一种具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料及其制备方法,所述导电复合聚氯乙烯材料由以下重量份的组分组成:聚氯乙烯100份、环氧大豆油10~20份、微纳米级颗粒的二氧化锡2~20份、润滑剂0.5~5份、钙锌复合稳定剂3~10份和抗氧剂0.4~2份,所述润滑剂为液体石蜡,所述抗氧剂为抗氧剂1010。本发明专利技术其在室温~120℃温度范围内,电阻率在1014~109Ω·cm变化,填补了现有技术在不同电阻变化要求以及在较低温度检测电阻变化应用方面的空白,且材料具有良好的力学性能,其拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥270%,尤其是韧性,可在-15℃的低温下使用,且材料具有良好的NTC特性循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
具有负温度系数效应的复合聚氯乙婦材料及其制备方法
本专利技术涉及一种具有负温度系数(NTC)效应的感温材料。特别是W PVC为基体添 加导电填料的特性复合材料。
技术介绍
负温度系数效应的感温材料是指随温度的升高而材料的电阻减小的一种感温材 料,常见的NTC材料是W铜、钻、媒等半导体金属氧化物粉作为导电填料,通过陶瓷工艺制 备而成的热敏陶瓷,存在着卷曲初性差、密度大、可控性差等问题。 许多专利提出了 W铜粉、铅粉、银粉等金属粉末,氧化铜、氧化锋等氧化物W及炭 黑(CB)、石墨、膨胀石墨等碳系材料为导电填料制备的聚合物基NTC感温材料。 CN 101654530 A(用于感温电缆的负温度系数高分子复合材料及制备方法)公开了 一种W橡胶或热塑性弹性体等为主基体,辅助聚合物是聚己帰等,导电粒子为CB等碳系材 料和锻金属膜的无机粒子负温度系数感温材料的制备方法。其导电填料CB填充量为:T25 重量份。 CN1629224 A (-种热敏有机无机复合粉及其制备方法)公开了一种在常温或低温 加热条件下,采用固相力化学合成方法获得的具有NTC效应的热敏有机-无机复合粉。金属 粉是银粉、铅粉、铜粉、锋粉等金属导电粒子;金属氧化物为稀±氧化物或过渡金属氧化物, 例如氧化铁、氧化锋、氧化铅、氧化锡等金属氧化物;导电聚合物为惨杂的聚己快、聚化咯、 聚喔吩、聚苯胺等。可用于制造具有负温度系数效应的涂层材料、电线、电缆、光纤、薄膜等。 CN 1629215 A (-种负温度系数的感温材料及制备方法)公开了一种W热敏有机-无机复 合粉为导电粒子的负温度系数感温材料的制备方法,通过向100质量份聚合物基体中加入 5?50质量份的CN1629224 A所公开的热敏有机-无机复合粉,可在0?25(TC范围内应用。 CN 1687208 A (负温度系数复合材料及其制备方法和应用)公开了一种在6(T80 质量份的基体聚合物PE或PVC中,加入5?20质量份的CB、金属及其氧化物粉末的负温度系 数的感温材料的制备方法。 CN 1687208 A (-种基于热塑性硫化胶的NTC材料制备方法)公开了一种在热塑 性硫化胶中加入炭黑、碳纳米管、膨胀石墨等碳系材料负温度系数感温材料的制备方法。其 动作温度变化范围是130?15(TC,其电阻变化范围是IO 8?IO3Q . cm。 [000引 CN 101508793 A(炭黑填充聚氯己帰/己丙橡胶的NTC材料制备方法)公开了一种 向聚氯己帰/己丙橡胶中加入特导炭黑的负温度系数感温材料的制备方法。获得了一种导 电NTC性能稳定的炭黑填充PVC/EPR泡沫导电NTC材料,其电阻变化范围是101°^10 4 Q
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种具有负温度系数效应的复合聚氯己帰(PVC)材 料,此复合聚氯己帰材料在室温12(TC温度范围内,电阻率在IOi 4^lO9Q ? cm变化,填补了 现有技术在不同电阻变化要求W及在较低温度检测电阻变化应用方面的空白,且材料具有 良好的力学性能,其拉伸强度> 20MPa,断裂伸长率> 270%,尤其是初性,可在-15C的低温 下使用,且材料的NTC特性具有良好的循环稳定性。 本专利技术的第二个目的是提供一种制备上述具有负温度系数效应的复合聚氯己帰 材料的制备方法。 为达到上述第一个专利技术目的,本专利技术采用的技术方案是:一种具有负温度系数效 应的复合聚氯己帰材料,所述导电复合聚氯己帰材料由W下重量份的组分组成: 聚氯己帰 100份 环氧大豆油 1(T20份, 微纳米级颗粒的二氧化锡 2^20份, 润滑剂 0. 5^5份, 巧锋复合稳定剂 3^10份, 抗氧剂 0. r2份。 上述技术方案中进一步的改进技术方案如下: 1、上述方案中,所述润滑剂为液体石蜡。 2、上述方案中,所述抗氧剂为抗氧剂1010。 为达到上述第二专利技术目的,本专利技术采用的技术方案是:一种制备上述具有负温度 系数效应的复合聚氯己帰材料的制备方法,包括W下步骤: 步骤一、通过哈克转矩流变仪,先将聚氯己帰100份、巧锋复合稳定剂:TlO份和环氧大 豆油1(T20份混合后加入所述哈克转矩流变仪中; 步骤二、在30-90转/分、150-20(TC的条件下共混3-6分钟; 步骤H、再将二氧化锡2^20份、润滑剂0. 5^5份和抗氧剂0. 5^2份混合后加入步骤二 的哈克转矩流变仪,继续烙融共混5-20分钟,得到具有负温度系数效应的导电复合聚氯己 帰材料,所述二氧化锡为微纳米级颗粒的二氧化锡。 由于上述技术方案运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点: 本专利技术具有负温度系数效应的复合聚氯己帰材料及其制备方法,其在室温^12(TC温度 范围内,电阻率在1〇^1〇9 Q ? cm变化,填补了现有技术在不同电阻变化要求W及在较低温 度检测电阻变化应用方面的空白,且材料具有良好的力学性能,其拉伸强度> 20MPa,断裂 伸长率> 270%,尤其是初性,可在-15C的低温下使用,采用的二氧化锡微纳米级的颗粒, 其本身具有较高的比表面积W及较小的粒径,因此可W增大与聚氯己帰分子链的接触面 积,使得二者之间有较强的相互作用力,从而使材料具有良好的力学性能,同时由于二氧化 锡良好的导电特性,使得复合材料表现出明显的NTC特性;其次,本专利技术其所用的增塑剂为 环氧大豆油。其可明显改善制品的加工性能和柔软度。加入增塑剂后,可使树脂的玻璃化 转变温度和粘流转变温度减低,W便于成型,使制品变得更富有弹性。此外,增塑剂还可使 树脂湿润溶胀,W利于成型加工。并且其对人体健康没有危害。而且,所制备材料具有良好 的NTC特性循环稳定性。 【附图说明】 附图1为本专利技术PVC/ Sn〇2的NTC材料的体积电阻率-温度曲线; 附图2为本专利技术PVC/ Sn化的NTC材料的升温-降温循环稳定性曲线。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述: 实施例1; 一种具有负温度系数效应的复合聚氯己帰材料,所述导电复合聚氯己帰材 料由W下重量份的组分组成: 聚氯己帰 100份, 环氧大豆油 10份, 微纳米级颗粒的二氧化锡 2份, 润滑剂 1. 5份, 巧锋复合稳定剂 6份, 抗氧剂 0.5份。 上述润滑剂为液体石蜡;上述抗氧剂为抗氧剂1010。 一种用于上述复合聚氯己帰材料的制备方法,包括W下步骤: 步骤一、通过哈克转矩流变仪,先将聚氯己帰100份、巧锋复合稳定剂6份和环氧大豆 油10份混合后加入所述哈克转矩流变仪中; 步骤二、在40转/分、15CTC的条件下共混3分钟; 步骤H、再将二氧化锡2份、润滑剂1. 5份和抗氧剂0. 5份混合后加入步骤二的哈克转 矩流变仪,继续烙融共混5-20分钟,得到具有负温度系数效应的导电复合聚氯己帰材料, 所述二氧化锡为微纳米级颗粒的二氧化锡。其动作温度为82C。 实施例2 ;-种具有负温度系数效应的复合聚氯己帰材料,所述导电复合聚氯己 帰材料由W下重量份的组分组成: 聚氯己帰 100份, 环氧大豆油 15份, 微纳米级颗粒的二氧化锡 6份, 润滑剂 1. 5份, 巧锋复合稳定剂 6本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料,其特征在于:所述导电复合聚氯乙烯材料由以下重量份的组分组成:聚氯乙烯                                 100份,环氧大豆油                               10~20份,微纳米级颗粒的二氧化锡                   2~20份, 润滑剂                                   0.5~5份,钙锌复合稳定剂                           3~10份,抗氧剂                                   0.4~2份。

【技术特征摘要】
1. 一种具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料,其特征在于:所述导电复合聚氯乙 烯材料由以下重量份的组分组成: 聚氯乙烯 100份, 环氧大豆油 1(T20份, 微纳米级颗粒的二氧化锡 2~20份, 润滑剂 0. 5?5份, 钙锌复合稳定剂 3~10份, 抗氧剂 0. 4~2份。2. 根据权利要求1所述的具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料,其特征在于:所 述润滑剂为液体石錯。3. 根据权利要求1所述的具有负温度系数效应的复合聚氯乙烯材料,其特征在于:所 述抗氧剂为抗氧剂1010。4. 一种如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:李秋影张贤灵刘玉锦唐颂超张识介
申请(专利权)人:江苏亨通光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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