本发明专利技术涉及一种阻燃母粒，包括混合均匀的阻燃剂和载体树脂，较佳地，载体树脂和阻燃剂的重量份数之比为１０∶９０～３０∶７０，还包括占阻燃剂和载体树脂总重量０．５－１０％的抗氧剂、偶联剂和润滑剂，还提供了阻燃母粒的制造方法，本发明专利技术还涉及包含该阻燃母粒的新型高分子ＰＴＣ热敏电阻，该ＰＴＣ热敏电阻的ＰＴＣ芯片含有２０－７０％的阻燃母粒，较佳地３０－６０％的阻燃母粒，还提供了其制造方法，本发明专利技术的阻燃母粒的阻燃剂浓度高、阻燃效率高、且制造简单，包含该阻燃母粒的新型高分子ＰＴＣ热敏电阻具有耐高电压、高ＰＴＣ强度和优良的电阻稳定性，且制造简便，效率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热敏电阻
，特别涉及正温度系数(Positive temperature coefficient, PTC)导电组合物
，具体是指一种阻燃母粒、包含该阻燃母粒的新型高分子PTC热 敏电阻及其制造方法。背景^t术一定量的导电粒子，如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉末、金属氧化物等填充聚合物基 体中，得到的高分子复合材料表现出具有正温度系数PTC (positive temperature coe伍cient) 效应，这种材料的显著特点就是其电阻随温度变化呈现非线性变化，并在一定温度范围内 表现出独特的PTC特性，具有PTC效应的这类高分子复合材料可制成高分子热敏电阻器， 用作电路的过电流保护元件。在较低的温度时，高分子热敏电阻器呈现较低的电阻率，但 当温度升高到其高分子聚合物熔点以上，也即所谓的"关断"温度时，电阻率骤然升高， 其电阻值变得很大，应用电路中就可以使电路处于一种近似"断路"状态，从而保护了电 路中其它元件，而当故障排除后，热敏电阻器的温度下降，其电阻值又可恢复到低阻值状 态。目前，高分子PTC热敏电阻器已广泛应用到通信、电子电器、工业控制、汽车等领域 中。对于某些领域，如通信用PTC热敏电阻器，要求它能够承受高电压、PTC强度高、电 阻稳定性好的优点，否则在使用过程中存在高电压击穿、通电前后电阻变化不稳定等问题。 为解决这一问题，已经有许多研究在高分子热敏电阻器中填充阻燃剂。阻燃剂种类繁多，可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。无机阻燃剂分解温度高，除了有 阻燃效果外，还有抑制发烟生成的作用主要使用的品种有氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二 锑等。氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂，无毒、无腐蚀、稳定性 好、高温下不产生有毒气体，且价格低廉，来源广泛。氢氧化镁在340'C 490。C之间分解， 热稳定性好，具有良好的阻燃及消烟效果。氢氧化镁在复合材料中作为阻燃剂的阻燃机理 为氢氧化镁受热分解出水，同时吸收大量的潜热，从而抑制材料的温度上升，延续其热 分解并降低燃烧速度，这就降低了复合材料在火焰中的实际承受温度，具有抑制高聚物分 解和可燃性气体产生的冷却效应。分解后生成的氧化镁是良好的耐火材料，切断氧气的供给、阻止可燃性气体的流动，帮助提高树脂抵抗火焰的能力，而且氢氧化镁的热分解温度 高达34(TC,因此氢氧化^:作为阻燃剂其阻燃性能十分优越，可用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯 乙稀、三元乙丙橡胶及不饱和聚酯等高分子材料的阻燃消烟特别适宜于加工温度较高的聚 烯烃塑料。氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂大量用在高分子PTC热敏电阻器中，由于这些阻燃 剂优良的阻燃性能，所以对提高热敏电阻器的耐压性和PTC强度起到一定的作用。目前，在高分子PTC复合物中多采用粉状的阻燃剂，因为技术水平、设备条件或工艺 过程控制等因素的影响，使用粉状阻燃剂时，存在分散性不好、与基体树脂的相容性差、 粉尘污染、阻燃效果一般以及工艺繁瑣等问题。JP11-283808公开了 一种PTC复合物，以50-90% (重量份数)不饱和聚酯或乙蜂为基 体树脂，添加5-30%的炭黑，同时添加<20%的阻燃剂，制成的PTC材料有具有良好的通断 电稳定性，在通断电前后电阻率变化较小，但该项专利技术未涉及阻燃剂的种类及具体用量。 CN1182942A公开了 一种制备正温度系数热敏电阻器的水解交联方法，将5-20%体积份数的 表面经处理的阻燃抗电弧填料，即Al(OH)3和/或Mg(OH)2加入到复合材料中，改善了其耐 电流冲击寿命，但该专利中阻燃抗电弧填料Al(OH)3和/或Mg(OH)2添加量多达20%体积分 数，在混合时可能存在阻燃粉体在基体中混合不均匀、分散性差、阻燃效率低的问题，对 高分子热敏电阻器的耐高电压性、电阻稳定性产生不良影响。美国Raychem公司的专利US 5227946中提及了一种导电聚合物PTC复合材料，加入了牌号为Hydral 705即氢氧化铝的 填料，也存在混合不均匀、分散性差、阻燃效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种阻燃母粒、包含该阻燃母粒的 新型高分子PTC热敏电阻及其制造方法，该阻燃母粒阻燃剂浓度高、阻燃效率高、且制造简 单，包含该阻燃母粒的新型高分子PTC热敏电阻具有耐高电压、高PTC强度和优良的电阻 稳定性，且制造简便，效率高。为了实现上述目的，在本专利技术的第一方面，提供了一种阻燃母粒，其特点是，所迷阻燃 母粒包括混合均匀的阻燃剂和栽体树脂。较佳地，所述载体树脂和所述阻燃剂的重量份数之比为10: 90~30: 70。较佳地，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、氧化铝、三氧化二锑中的一种 或几种。5较佳地，所述载体树脂选自乙蜂-醋酸乙烯酯、乙烯、丙烯、聚偏氟乙烯的聚合物、乙烯 -丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙蜂-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯 -丙烯酸曱酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种。较佳地，所述阻燃母粒还包括抗氧剂、偶联剂和润滑剂，所述抗氧剂、所述偶联剂和所 述润滑占所述阻燃剂和所述载体树脂总重量的0.5-10%。更佳地，所述抗氧剂为酚类或酯类抗氧剂，所述偶联剂是硅烷或钛酸酯类偶联剂，所述 润滑剂是聚乙蜂蜡或硬脂酸。在本专利技术的第二方面，提供了一种上述的阻燃母粒的制造方法，其特点是，将所述阻燃 剂和所述栽体树脂在捏合机中捏合，然后冷却至室温，粉碎后挤出造粒。如果阻燃母粒还包 括抗氧剂、偶联剂和润滑剂，则在制造时将抗氧剂、偶联剂和润滑剂和所述阻燃剂及所述栽 体树脂一起捏合。在本专利技术的第三方面，提供了一种新型高分子PTC热敏电阻，包括PTC芯片和两金属 箔电极层，两所述金属箔电极层分别贴附在所述PTC芯片的相对的两表面上，其特点是，所 述PTC芯片包括基体树脂、导电填料和根据权利要求1-6任一所述的阻燃母粒。较佳地，所述阻燃母粒为所述PTC芯片的总重量的20-70%。更佳地，所述阻燃母粒为所迷PTC芯片的总重量的30-60%。更进一步地，所述阻燃母粒为所述PTC芯片的总重量的35-55%。较佳地，所述基体树脂选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、三元乙丙橡胶和不饱和聚酯中 的一种或几种。更佳地，所述聚乙烯选自低密度聚乙禅、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚 乙烯、超高分子量聚乙烯中的一种或几种。较佳地，所述导电填料选自炭黑、碳纤維、金属粉末、金属氧化物中的一种或几种。在本专利技术的第四方面，提供了一种上述的新型高分子PTC热敏电阻的制造方法，其特点 是，将所述基体树脂、所述导电填料、所述阻燃母粒在高于所述基体树脂熔点的温度下熔融 混炼、冷却或粉碎后模压得到所述PCT芯片，在所述的PCT芯片的相对的两表面上分别贴 压两所述金属箔电极层得到粗品，并进行热处理和辐照交联。较佳地，所述熔融混炼采用开炼机、密炼机或双螺杆挤出机，所述温度高于所述基体树 脂熔点30-60。C。较佳地，所迷模压采用单螺杆挤出机或热压机，所迷PTC芯片的厚度为0.1-2.2mm。 较佳地，所述贴压采用热压机热压，所述热压的温度高于所述基体树脂的熔点5-40。C,压力为l-25MPa。较佳地，所述热处理是将所述粗品在所述基体树脂的熔点本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃母粒，其特征在于，所述阻燃母粒包括混合均匀的阻燃剂和载体树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李波涛，汤先文，李大军，王俊刚，徐明，
申请(专利权)人：上海科特高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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