【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学，具体涉及废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料及制备方法。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展和工业化程度的日益增加，矿产资源的需求量随之增大，由此产生的矿产资源枯竭和大量尾矿的处置受到了广泛关注。目前废弃尾矿累计堆存量为207亿吨，年排放量高达15亿吨，但是综合利用率只有20份左右。面对我国储量及产量庞大的尾矿，我国目前的处理技术比较单一、创新能力较弱、产品附加价值低、技术落后产能有限。此外，是随着塑料制品消费量不断增大，废弃塑料也不断增多。我国废弃塑料主要为塑料薄膜、塑料丝及编织品、泡沫塑料、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、塑料袋和农用地膜等为主。另外，我国汽车用塑料年消费量已达40万吨，电子电器及家电配套用塑料年消费量已达100多万吨，这些产品报废后成了废塑料的重要来源之一。因此，如何解决当前废弃塑料、尾矿产生了诸多环境问题，提高其高质化应用，变废为宝，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料及制备方法，实现废弃塑料、尾矿和高分子ptc导电复合材料性能的有机结合，提供了一种废弃塑料、尾矿在高分子ptc导电复合材料中高质化应用的新方法，使其在ptc导电复合材料领域中得到发展，并极大程度上提升了废弃塑料、尾矿的高附加值，同时通过界面改性、双交联等关键技术改善了复合材料的导电性能、ptc性能并获得了优良的工作稳定性，复合材料的ptc强度达到107以上，耐电压300v以上。
2、上述
3、一种废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料及制备方法，其特征在于，包括如下组分：导电填料20份～40份、废弃尾矿填料5份～20份、辅助矿物填料2份～8份、功能助剂0.3份～2份、化学交联剂0.5份～2份、电子射线50-650kgy、高分子基体10份～50份、废弃塑料10份～50份。
4、所述导电填料为碳基导电材料，包括但不限于炭黑、石墨烯、碳纤维、碳纳米管中的任意一种或多种组合。
5、所述废弃矿物填料为经过预处理后废弃尾矿，包括但不限于镍尾矿、钼尾矿、铁尾矿、钛尾矿等可利用的尾矿中的任意一种或多种组合。
6、所述辅助矿物填料，包括但不限于硅灰石、硅藻土、云母等中的任意一种或多种组合。
7、所述废弃塑料为经过预处理后的废弃塑料，包括但不限于以聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯等为主要成分的废弃薄膜、矿泉水瓶、包装盒等中的任意一种或多种组合。
8、所述高分子基体包括但不限于高密度聚乙烯、氯化聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯中的任意一种或多种组合。
9、所述功能助剂为界面改性剂、分散剂、抗氧剂，包括但不限于硅烷偶联剂、钛酸钡偶联剂、硬脂酸锌、钙锌稳定剂、抗氧剂1010、抗氧剂168等中的任意一种或多种组合。
10、所述交联剂为dcp交联剂或电子射线交联中的任意一种或两种组合。
11、所述废弃尾矿的预处理工艺，包括将废弃尾矿经除杂、破碎、筛分、水洗、烘干、表面改性处理后，在高能球磨机中以100～300r/min的转速球磨5-60min研磨成细度范围为≤50um的粉末。
12、所述废弃塑料的预处理工艺，包括将废弃塑料经分拣、初破碎、水洗、除杂、烘干、表面改性处理、再破碎形成粒度≤5mm的颗粒。
13、基于熔融共混工艺，经化学交联0.5份～2份、电子射线50-650kgy的条件下进行电子射线交联的ptc导电复合材料成品在130～250℃条件下，进行0.5h～2h的热处理，最后经封装后完成成品制备。
14、一种废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料及制备方法，包括以下步骤：
15、1)依据高分子ptc复合材料的性能需求，经除杂、破碎、筛分、水洗、烘干、表面改性处理后的废弃尾矿在高能球磨机中以100～300r/min的速率运行5-60min研磨成细度范围为≤50um的粉末待用。
16、2)依据高分子ptc复合材料的性能需求，将废弃的塑料经分拣、初破碎、水洗、除杂、烘干、表面改性处理、再破碎形成粒度≤5mm的颗粒待用。
17、3)按照固定比例依次将聚合物基体、导电填料、功能助剂、dcp交联剂、废弃矿物填料、辅助矿物填料、废弃塑料倒入密炼机中，在160℃-300℃条件下，40-60r/min条件下共混10-30min后取出自然冷却，破碎得母料待用。
18、4)冷却破碎后的母料，覆上铜箔电极在180-300℃条件下热压10-30min，压力10-20mpa，然后降至室温，并在10-20mpa的条件下冷压5-30min后取出，获得高分子ptc复合材料基板。
19、5)将基板在电子射线50-650kgy的条件下进行电子射线交联，完成高分子ptc复合材料交联基板的制备。
20、6)将制备完成的基板，在130～250℃的条件下，进行0.5h～2h热处理。然后放入冲样机，冲出半径为3mm，厚度为2mm的样片，并封装成型，得到废弃塑料、尾矿高分子ptc复合材料。
21、本专利技术制备的废弃塑料、尾矿改性ptc导电复合材料，可以进一步加工制作成不同功能属性、形状、尺寸的材料，广泛应用于计算机、电子市场、汽车市场等领域。
22、本专利技术以废弃塑料、尾矿高质化综合利用为出发点，采用原材料预处理技术、双交联技术等一系列关键技术，制备出了一种新型废弃塑料、尾矿高分子基正温度系数(ptc)导电复合材料。解决废弃塑料、尾矿与高分子ptc导电复合材料的性能相容性问题。促进了以技术创新引领的低碳发展新格局，必将促进环保低碳领域的进一步深入发展。
23、与现有高分子ptc复合材料相比，本专利技术的优点是：
24、1.本专利技术提出一种废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料及制备方法，实现了废弃塑料、尾矿的高附加值应用。同时，能够改善高分子ptc导电复合材料的电学性能。进一步降低了原材料成本，且更加绿色环保。
25、2.本专利技术采用预处理技术和双交联技术，解决了废弃塑料、尾矿与导电填料、基体、材料电学性能之间的兼容性问题。改善了复合材料ptc强度和循环稳定性。
26、3.本专利技术制备的废弃塑料、尾矿高分子ptc复合材料，可以进一步加工制作成不同功能属性、形状、尺寸的材料，可广泛应用于计算机、电子市场、汽车市场等领域。
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1.一种废弃塑料、尾矿制成的高分子PTC复合材料，其特征在于，包括如下组分：导电填料20～40重量份、废弃尾矿填料5～20重量份、辅助矿物填料2～8重量份、功能助剂0.3～2重量份、化学交联剂0.5～2重量份、电子射线50-650kgy、高分子基体10～50重量份和废弃塑料10～50重量份。
2.根据权利要求1所述高分子PTC复合材料，其特征在于，所述导电填料为碳基导电材料；
3.根据权利要求2所述高分子PTC复合材料，其特征在于，所述废弃尾矿的预处理工艺，包括将废弃尾矿经除杂、破碎、筛分、水洗、烘干、表面改性处理后，在高能球磨机中以100～300r/min的转速球磨5-60min研磨成细度范围为≤50um的粉末。
4.根据权利要求2所述高分子PTC复合材料，其特征在于，所述废弃塑料的预处理工艺，包括将废弃塑料经分拣、初破碎、水洗、除杂、烘干、表面改性处理、再破碎形成粒度≤5mm的颗粒。
5.权利要求1～4任一项所述高分子PTC复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步
7.利用权利要求5或6所述制备方法制备得到的高分子PTC复合材料基板。
8.一种高分子PTC复合材料交联基板的制备方法，其特征在于，包括将权利要求7所述高分子PTC复合材料基板在电子射线50-650kgy的条件下进行电子射线交联，制备得到高分子PTC复合材料交联基板。
9.利用权利要求8所述制备方法制备得到的高分子PTC复合材料交联基板。
10.权利要求1～4任一项所述高分子PTC复合材料、权利要求7所述高分子PTC复合材料基板或权利要求9所述高分子PTC复合材料交联基板在计算机、电子产品和汽车等领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种废弃塑料、尾矿制成的高分子ptc复合材料，其特征在于，包括如下组分：导电填料20～40重量份、废弃尾矿填料5～20重量份、辅助矿物填料2～8重量份、功能助剂0.3～2重量份、化学交联剂0.5～2重量份、电子射线50-650kgy、高分子基体10～50重量份和废弃塑料10～50重量份。
2.根据权利要求1所述高分子ptc复合材料，其特征在于，所述导电填料为碳基导电材料；
3.根据权利要求2所述高分子ptc复合材料，其特征在于，所述废弃尾矿的预处理工艺，包括将废弃尾矿经除杂、破碎、筛分、水洗、烘干、表面改性处理后，在高能球磨机中以100～300r/min的转速球磨5-60min研磨成细度范围为≤50um的粉末。
4.根据权利要求2所述高分子ptc复合材料，其特征在于，所述废弃塑料的预处理工艺，包括将废弃塑料经分拣、初破碎、水洗、除杂、烘干、表面改性处理、再破碎形成粒度...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡洪亮，金玉杰，韩明晨，赵家鑫，丁旭，李俊彬，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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