耐600V电压的PPTC自恢复保险丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐压600V电压的PPTC自恢复保险丝及其制备方法，其中PPTC自恢复保险丝包括PPTC芯片和位于PPTC芯片两侧的电极，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯25～35％、炭黑25～35％、乙烯‑四氟乙烯共聚物5～10％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。本发明专利技术的技术方案的PPTC自恢复保险丝，具有很好的PTC效应，解决PTC产品耐压性和耐热性不够的问题，使得到的PPTC具有很好的耐600V高电压以及耐大电流的性能，使用过程中不易发生开裂、打火、燃烧等现象。

PPTC self-recovery fuse withstanding 600V voltage and its preparation method

The invention provides a PPTC self-recovery fuse withstanding a voltage of 600 V and a preparation method thereof. The PPTC self-recovery fuse includes a PPTC chip and electrodes on both sides of the PPTC chip. The components and weight percentage of the PPTC chip are: high density polyethylene 25-35%, carbon black 25-35%, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer 5-10%, ethylene-propylene rubber 2-5%, ceramic powder 3-6. The total weight percentages of the above substances are 100% with the addition of 15-30% flame retardant, 0.1-1% antioxidant and 0.5-2% auxiliaries. The PPTC self-restoring fuse of the technical scheme of the invention has good PTC effect, solves the problem of insufficient voltage and heat resistance of PTC products, makes the PPTC having good performance of resisting 600V high voltage and high current, and is not easy to crack, spark and burn during use.

【技术实现步骤摘要】
耐600V电压的PPTC自恢复保险丝及其制备方法
本专利技术属于材料
，尤其涉及一种耐600V电压的PPTC自恢复保险丝及其制备方法。
技术介绍
PTC自恢复保险丝应用在电路器件保护中市场前景非常广阔，产品的应用领域有家电、电机、通讯、安防等，其中通讯领域是最大也是最前沿的市场。目前客户对PTC自恢复保险丝提出更高的耐电压、大电路过流保护要求，预防电机在受堵转后产生的大电流或短路情况下，容易发生燃烧事故，因此采用本产品可对其提供电路过大流、过温的保护，使在高电压、大电流情况下，保障电机设备工作顺畅和设备操作人员的安全，因此如果自恢复保险丝能达到耐电压600V并能承受大电流的话，就能起到很好的电路保护作用，并得到很好的应用。据中商情报网统计数据显示，2017年电机及发电机的出口量为27.8亿台，出口金额为10.8亿美元。从2017年全国电机及发电机出口数量排行榜来看，2017年电动机及发电机(不包括发电机组)出口量排名第一的省市为广东省，出口量为17.2亿台，出口金额为37.2亿美元，因此应用市场潜力巨大。目前，过流过载保护用的PTC热敏电阻器主要品种有：陶瓷片型，壳体型，包封型及贴片式等。电子行业对高分子PTC热敏电阻器的性能要求越来越高，在GSM基站、交换中继线、ADSL、SDH接口电路、电机、过流过载保护等方面上，普通的耐压型自复位保险丝(高分子热敏电阻)难以满足高电压、大电流环境的使用要求，使用过程中容易发生开裂、燃烧质量问题，必须提高产品耐电压和抗大电流冲击能力、增大其使用功率解决使用过程中的开裂、燃烧的问题。目前生产的各系列型号的高分子自恢复保险丝的芯片，因为PPTC是高分子材料，大部分PPTC只能承受250V以下的高压，对于能承受600V高压的PPTC，其耐受时间很短，特别是能承受的电流很小，不能满足要求。所以，需要从配方和工艺上入手解决提高产品的电性能，从而期望能达到耐高电压≥600V、大电流≥10A以上、无燃烧、无开裂。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种耐600V电压的PPTC自恢复保险丝及其制备方法，得到的PPTC具有很好的耐600V高电压以及耐电流的性能。对此，本专利技术采用的技术方案为：一种耐600V电压的PPTC自恢复保险丝，其包括PPTC芯片和位于PPTC芯片两侧的电极，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯25～35％、橡胶炭黑25～35％、乙烯-四氟乙烯共聚物5～12％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。作为本专利技术的进一步改进，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯28～35％、橡胶炭黑30～35％、乙烯-四氟乙烯共聚物5～10％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。作为本专利技术的进一步改进，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯30～32％、橡胶炭黑30～32％、乙烯-四氟乙烯共聚物6～8％、乙丙橡胶3～4％、陶瓷粉3～5％、阻燃剂19～26％、抗氧剂0.1～0.5％和和助剂1～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。进一步优选的，所述导电炭黑的型号为N550。作为本专利技术的进一步改进，所述陶瓷粉为二氧化硅、碳化硅中的至少一种；所述阻燃剂为三氧化二锑、矿物质法制备的氢氧化镁中的至少一种；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂618中的至少一种；所述助剂包括敏化剂、润滑剂中的至少一种。采用此技术方案的配方，可以提高电极与芯材的粘接强度，以使得电极和芯材结合牢固；缩小高分子材料芯片与金属电极之间热膨胀系数的差异；而且能增加芯片材料的力学冲击弹性、耐候性能、耐高电压和耐大电流的性能，解决PTC产品耐压性和耐热性不够的问题。一旦产品温度超过材料居里点120～140℃时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高；具有独特的正温度系数电阻特性，可广泛适合用作电机等过流过压的保护器件。作为本专利技术的进一步改进，所述高密度聚乙烯为0.25～0.35g/10min。本专利技术公开了一种如上所述的耐600V电压的PPTC自恢复保险丝的制备方法，将各PPTC芯片的组分混合后经过二次密炼，然后进行真空多层压片，再经过γ射线辐照交联。作为本专利技术的进一步改进，所述的耐600V电压的PPTC自恢复保险丝的制备方法包括以下步骤：步骤S1，将高密度聚乙烯25～30％、橡胶炭黑25～30％、乙丙橡胶8～9.5％、陶瓷粉3～4.5％、阻燃剂25～30％、抗氧剂0.1～0.5％和和助剂1～2％，上述各原材料组份及其重量百分比的材料经过混炼后挤出制成A芯板；步骤S2，将高密度聚乙烯25～28％、橡胶炭黑30～33％、乙烯-四氟乙烯共聚物10～12％、陶瓷粉3～4.5％、阻燃剂17～26％、抗氧剂0.1～0.5％和和助剂1～2％，上述各原材料组份及其重量百分比的材料经过混炼后挤出并单面覆导电金属箔的B芯板；步骤S3，将A芯板和B芯板按照B-A-B的顺序叠放，B芯板的导电金属箔朝外，然后进行真空热压得到半成品芯板；步骤S4，将半成品芯板进行辐射交联，辐射交联1～5次，每次辐照剂量为5～15KGY。采用小辐照剂量、多次数辐照，可以改善树脂交联，使芯片材料形成稳定的导电网络结构，保障产品阻值和耐压性能稳定。进一步的，辐射交联采用γ射线(Co60)或者电子束辐射。步骤S5，将辐照后的半成品芯板冲成需要的半成品尺寸的形状，在覆有导电金属箔的两面分别焊上导线引出电极得到带引脚的芯片，将带引脚的芯片的表面浸压敏胶，然后在芯片的外表面包上一层环氧树脂或涂上绝缘漆。进一步的，A芯板的电阻率小于B芯板的电阻率。进一步的，步骤S1，将高密度聚乙烯30～33％、橡胶炭黑31～34％、乙丙橡胶8～9.5％、陶瓷粉3～4.5％、阻燃剂17～26％、抗氧剂0.1～0.5％和和助剂1～2％，上述各原材料组份及其重量百分比的材料经过混炼后挤出制成A芯板。进一步的，步骤S2，将高密度聚乙烯29～32％、橡胶炭黑30～33％、乙烯-四氟乙烯共聚物10～12％、陶瓷粉3～4.5％、阻燃剂17～26％、抗氧剂0.1～0.5％和和助剂1～2％，上述各原材料组份及其重量百分比的材料经过混炼后挤出并单面覆导电金属箔的B芯板。上述技术方案中，采用二次密炼、真空硫化机多层压片、一体化挤出腹膜工艺，改变传统的造粒开炼机，普通压机压合工艺，可更大限度的提高产品耐电压性能。采用真空硫化机有别于普通压机。因为真空状态下，使导电金属箔与芯片中的气体易于排除，同时避免导电金属箔和芯片材料在高温下发生氧化，增加了粘接强度，提高了芯片的PTC效应，使得产品能耐受大电流、高电压600V以上不开裂或不燃烧，能承载大功率冲击。采用具有不同电导率的芯片，进行多层不同导电率的芯片进行真空硫化压片，有区别于目前行业上的普通单层芯片压片，使得产品能耐受600V、10A以上大电流不鼓包、不开裂或燃烧，能承载大功率冲击能力。作为本专利技术的进一步改进，步骤S1和步骤S2中，各原材料组份混合前，先在140～160℃下真空预处理36～48h。进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐600V电压的PPTC自恢复保险丝，其特征在于：其包括PPTC芯片和位于PPTC芯片两侧的电极，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯25～35％、橡胶炭黑25～35％、乙烯‑四氟乙烯共聚物5～15％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种耐600V电压的PPTC自恢复保险丝，其特征在于：其包括PPTC芯片和位于PPTC芯片两侧的电极，所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯25～35％、橡胶炭黑25～35％、乙烯-四氟乙烯共聚物5～15％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的耐600V电压的PPTC自恢复保险丝，其特征在于：所述PPTC芯片的组分及其重量百分比为：高密度聚乙烯28～35％、橡胶炭黑30～35％、乙烯-四氟乙烯共聚物5～10％、乙丙橡胶2～5％、陶瓷粉3～6％、阻燃剂15～30％、抗氧剂0.1～1％和助剂0.5～2％，上述物质的重量百分比之和为100％。3.根据权利要求1所述的耐高压、大电流型PPTC自恢复保险丝，其特征在于：所述陶瓷粉为二氧化硅、碳化硅中的至少一种；所述阻燃剂为三氧化二锑、矿物质法制备的氢氧化镁中的至少一种；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂618中的至少一种；所述助剂包括敏化剂、润滑剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的耐高压、大电流型PPTC自恢复保险丝，其特征在于：所述高密度聚乙烯为0.25～0.35g/10min。5.如权利要求1～4任意一项所述的耐600V电压的PPTC自恢复保险丝的制备方法，其特征在于：将各PPTC芯片的组分混合后经过二次密炼，然后进行真空多层压片，再经过辐照交联。6.根据权利要求5所述的耐600V电压的PPTC自恢复保险丝的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤S1，将高密度聚乙烯25～30％、橡胶炭黑25～30％、乙丙橡胶8～9.5％、陶瓷粉3～4.5％、阻燃剂25～30％、抗氧剂0.1～0.5％...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓军，国凤飞，李斌，于涛，肖亚林，
申请(专利权)人：深圳市万瑞和电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44