应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，其特征是原料组成为：氟碳基树脂、聚酯类树脂、乙烯与丙烯酸共聚物、敏化剂５－１５、无机填充剂、热稳定剂、分散剂、润滑剂、流变剂和导电剂。本发明专利技术原料组成为一个稳定的阻燃体系，经过电子辐射交联后，具有很好的阻燃效果，其耐热性好，通电工作状态下电性能稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃型发热元件，更具体地说是应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件。
技术介绍
自控温加热电缆的结构形式如图1所示，其断面结构分别如图2和图3所示，是由一对绞合导体作为导电母线1，在平行的导电母线1的外部是具有PTC特性的半导体发热层2；在发热层2的外部为绝缘层3，如此构成加热电缆的基本单元。但是，目前已有的发热温度为70℃±5℃的低温级产品，其构成发热元件的PTC材料一般由聚烯烃塑料混合物组成，也即使用聚乙烯、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙脂共聚物等为基体材料，采用炉法碳黑或乙炔碳黑为导电剂，配合抗氧剂，润滑剂填充剂等构成PTC组成物。这类PTC材料组成物不阻燃，以其构成加热电缆时将绝缘层设置为具有阻燃性能，但在实际使用中，如遇外界环境或电网波动、变化，或偶尔发生短路，导致电缆击穿时，会有火花出现，这对于那些要求苛刻的场合如石化工程、石油管道、油田、油井，海上石油平台等现场是严格禁止的，因使用安全性存在隐患。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，既保持发热特性持续稳定，又具有良好的阻燃性能，以满足市场的需求。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是本专利技术阻燃型发热元件按重量份的原料组成为氟碳基树脂50-70、 聚脂类树脂5-30、乙烯与丙烯酸共聚物10-25、 敏化剂5-15、无机填充剂30-50、 热稳定剂3-15、分散剂1-5、 润滑剂3-6、流变剂1-3、 导电剂25-38。本专利技术阻燃型发热元件的特点也在于所述氟碳基树脂为偏二氟乙烯的均聚物(PVDF)、偏二氟乙烯与六氟丙烯共聚物或偏二氟乙烯与四氟乙烯及六氟丙烯的三元共聚物；所述聚脂类树脂为热塑性聚脂聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)； 所述敏化剂为TMPTMA、TAC或TAIC；所述无机填充剂为CaCO3、滑石粉、ZnO、MgO和硅灰石中的一种；所述热稳定剂为抗氧剂1076或1010；所述分散剂为PE蜡或氧化PE蜡；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、酰胺蜡及EBS中的一种；所述流变剂为PA或PPA；所述乙烯与丙烯酸共聚物为EEA、EBA、EMA或EVA；所述导电剂为导电石墨、炉法碳黑或乙炔碳黑。本专利技术设置了以氟碳基树脂为主要成份的PTC高阻燃配方材料，用以提供构成高阻燃自控温加热电缆的核心发热元件。在作为导电母线的二根平行的镀锡或镀镍铜线上，将本专利技术阻燃型发热元件的原料混合物通过塑炼设备炼塑成形，制成粒，上混炼设备进一步分散塑化，成形出粒，再经挤出机挤出形成哑铃状的PTC发热元件(如图3所示)。在该发热元件外挤包阻燃绝缘层，并对其进行辐照交联。如此，构成了阻燃性能优异的可持续稳定发热的自控温加热电缆。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在1、本专利技术阻燃性能好本专利技术配方给出的PTC材料中采用了本基耐燃性材料氟碳基树脂为配方混合物主体，再配合敏化剂、阻燃的填充剂、流变剂和导电剂，共同配合组成一个稳定的阻燃体系，经过电子辐射交联后，具有很好的阻燃效果。2、本专利技术产品耐热性好，通电工作状态下电性能稳定。本专利技术PTC配方中混合物的主体基材是氟碳基树脂，该材料熔点高，热状态下性能稳定，在100℃以下通电受热状态下，热稳定性相比已有产品中采用聚烯烃材料(熔点115℃，热状态下容易氧化裂解)构成的常规产品有很大的提高。附图说明图1为自控温加热电缆结构示意图。图2、图3为自控温加热电缆不同的断面结构示意图。图中标号1导电母线、2半导体发热层、3绝缘层。以下通过具体实施方式，并结合附图对本专利技术作进一步描述具体实施例方式参见图1和图3，具体制备按如下过程操作 a、将七根直径为0、5mm的镀锡铜线进行正规绞合成形，构成一对导电母线1。b、按如下重量份进行PTC材料原料的混配氟碳基树脂60 聚脂类树脂25乙烯与丙烯酸共聚物28 敏化剂5无机填充剂50 热稳定剂8分散剂3 润滑剂3流变剂1 导电剂36所有原料的混合物通过塑炼设备炼塑成形，制成粒，再上混炼设备进一步分散塑化，成形出粒；以导电母线1为芯线，由挤出设备挤制成宽×厚为11、5×2、0mm具有哑铃状的PTC发热元件(图3所示)。c、在所制备的发热元件外挤制厚度为0.8mm的阻燃绝缘层3，构成加热电缆。d、对经步骤c所制得的加热电缆进行电子辐射交联。相关性能的测试经电子辐射交联后的加热电缆，截取长度为1M的试样，用以下的方法测试其主要的性能，包括1、电阻值将1M的试样于20℃恒温器中放置4小时，再用电桥测量两导电母线之间的电阻值。2、发热温度在两导电母线间加上220V电压，5分钟后，用热敏温度计测量温度。3、阻燃性(LOI)在室温状态下，将试样放进氧指数测试仪中，测试点燃时所提供的最低含氧量。4、冷、热端通电循环将截成1M的多根试样分别放置于热稳定试验仪冷端(5℃)和热端(75℃)的两个试样槽板上，冷、热介质每5分钟循环一次，将试样每根都接上220v的电压，每循环三十次测一次功率。测试结果如下1、本专利技术阻燃性能优异本专利技术PTC材料LOI值达48，而已有产品LOI只有21左右。2、本专利技术产品热稳定性优于市场上已有产品。本专利技术例与市场上已有产品自控温加热电缆(ZKWD)的性能比较 表一 本专利技术应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，其按重量份的原料组成也可以如下表所列 权利要求1.应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，其特征是按重量份的原料组成为氟碳基树脂50-70、 聚脂类树脂5-30、乙烯与丙烯酸共聚物10-25、 敏化剂5-15、无机填充剂30-50、 热稳定剂3-15、分散剂1-5、 润滑剂3-6、流变剂1-3、 导电剂25-38。2.根据权利要求1所述的阻燃型发热元件，其特征是所述氟碳基树脂为偏二氟乙烯的均聚物PVDF、偏二氟乙烯与六氟丙烯共聚物或偏二氟乙烯与四氟乙烯及六氟丙烯的三元共聚物；所述聚脂类树脂为热塑性聚脂聚对苯二甲酸丁二醇脂PBT；所述敏化剂为TMPTMA、TAC或TAIC；所述无机填充剂为CaCO3、滑石粉、ZnO、MgO和硅灰石中的一种；所述热稳定剂为抗氧剂1076或1010；所述分散剂为PE蜡或氧化PE蜡；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、酰胺蜡及EBS中的一种；所述流变剂为PA或PPA；所述导电剂为导电石墨、炉法碳黑或乙炔碳黑。所述乙烯与丙烯酸共聚物为EEA、EBA、EMA或EVA。全文摘要应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，其特征是原料组成为氟碳基树脂、聚酯类树脂、乙烯与丙烯酸共聚物、敏化剂5－15、无机填充剂、热稳定剂、分散剂、润滑剂、流变剂和导电剂。本专利技术原料组成为一个稳定的阻燃体系，经过电子辐射交联后，具有很好的阻燃效果，其耐热性好，通电工作状态下电性能稳定。文档编号H05B3/56GK1972536SQ20061009756公开日2007年5月30日 申请日期2006年11月7日 优先权日2006年11月7日专利技术者徐忠庭, 徐楚楠 申请人:徐忠庭, 徐楚楠本文档来自技高网...
【技术保护点】
应用在低温级自控温加热电缆中的阻燃型发热元件，其特征是按重量份的原料组成为：氟碳基树脂：５０－７０、聚脂类树脂：５－３０、乙烯与丙烯酸共聚物：１０－２５、敏化剂：５－１５、无机填充剂：３０－５０、热稳定剂 ：３－１５、分散剂：１－５、润滑剂：３－６、流变剂：１－３、导电剂：２５－３８。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠庭，徐楚楠，
申请(专利权)人：徐忠庭，徐楚楠，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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