正温度系数材料及含该材料的热敏电阻制造技术

本发明专利技术提供了一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂，所述树脂为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3：2，4-二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝中的一种的混合物，同时提供一种正温度系数热敏电阻，该热敏电阻包括第一导电体和依次附着在第一导电基体上的正温度系数材料和第二导电导体，其中所述正温度系数材料为本发明专利技术提供的正温度系数材料，本发明专利技术所提供的正温度系数热敏电阻具有电阻低、PTC强度高、稳定性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种材料及含该材料的电阻和它们的制备方法，具体的说，是关于一种正温度系数材料及含该材料的热敏电阻。
技术介绍
1950年荷兰飞利浦公司的Haayman等人，发现了材料的PTC效应。从此，开始了对这种现象的机理探索、材料制备、应用等方面的研究和开发，到现在为止，已发展了约六十年。随着国民经济的发展，正温度系数(PTC)热敏电阻元件广泛应用于家电、通讯、电子设备、电气部件、温度传感与控制、加热等领域。目前PTC热敏电阻有消磁用PTC热敏电阻器、马达启动用PTC热敏电阻器、过流保护用PTC热敏电阻器、加热用PTC热敏电阻、片式PTC热敏电阻。目前用于过流保护的正温度系数热敏电阻由于其使用环境的特点决定了其内阻越低越有利于减少整个电路在负载上的能量消耗。现有技术中所采用的炭黑、石墨、碳纤维、镍粉、导电陶瓷粉末等导电填料虽然已经使热敏电阻的内阻值大大降低，但是仍有很大的改进空间来提高此项性能。众所周知，炭黑、石墨等物质的导电性远不如银、铜、金、铝、铁等金属材料，但是银、金等贵重金属的添加势必会增加整个元件的造价，而且银、铜和铁的耐氧化性能不是很好，而铝粉由于表面包覆了稳定性较好的氧化铝膜也使其导电性降低， 现有技术中，公开了一种制备正温度系数热敏电阻的方法，在该方法中通过在正温度系数中添加金属粉末如镍粉、铜粉等金属粉末，以此来提高正温度系数材料的导电性能，但是通过这种方法制备的正温度系数热敏电阻虽然获得了电导性好以及电阻内阻小的特性，但同时，PTC强度显著下降。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中所提供的正温度系数热敏电阻内阻值大，稳定性差、强度较小的技术问题，提供一种同时具有较低的内阻值，较高的稳定性和PTC强度的正温度系数热敏电阻。为此，本专利技术一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂，所述树脂为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3 2，4_ 二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝其中的一种的混合物。本专利技术提供一种正温度系数热敏电阻，该热敏电阻包括第一导电体和依次附着在第一导电体上的正温度系数材料和第二导电体，其中所述正温度系数材料为本专利技术所提供的正温度系数材料。本专利技术所提供的正温度系数热敏电阻同时具有内阻低、PTC强度高、稳定性好的特点ο具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂， 所述树脂为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3 2， 4-二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝其中的一种的混合物。其中，以所述混合物的总重量为基准，所述树脂的含量为8 60%重量％，所述导电填料的含量为50 90%重量％，所述非导电填料的含量为0. 1 5%重量％，所述助剂的含量为1. 1-7重量％。现有技术中，导电填料选自本领域技术人员公知的各种导电填料，如金属粉末、炭黑、石墨和碳纤维中的一种或几种，所述金属粉末选自镍、铝、钨和银中的一种或几种；如果采用现有技术中的导电填料，会出现导电性能不够好的缺陷。添加炭黑、石墨、碳纤维之类的导电填料，如果想要提高导电性能，就要增大上述导电填料的添加量，而这会使整个元件的PTC强度降低。而本专利技术中，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，专利技术人发现，通过在正温度系数材料中添加镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，可以降低正温度系数热敏电阻(还是正温度系数材料)的电阻率，现有技术中低阻型的热敏电阻导电填料选用金属粉末镍，主要是因为其良好的抗氧化性和导电性，但是单纯添加镍粉，要想提高正温度系数热敏电阻的导电率，需要添加大量的镍粉，这样以来势必降低正温度系数热敏电阻的强度，以导电填料的总重量为基准，镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的重量比为20-100 1，而本专利技术中导电填料优选镍包铜粉与镍包银粉。通过导电填料的复配，可以有效提高导电填料的导电性能。上述导电填料的平均粒径为lO-lOOnm，非导电填料的平均粒径为2_5 μ m。专利技术人发现，导电填料的平均颗粒如果太大增加了加工的难度，如果导电颗粒的平均粒径太小，会造成分散不均勻的不利影响。在本专利技术中，所述树脂为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与1，3 :2，4_ 二亚苄基山梨醇的混合物，在优选情况下，本专利技术所提供的树脂选自高密度聚乙烯和1，3 :2，4_ 二亚苄基山梨醇的混合，以树脂的总重量为基准，所述的1，3 2，4_ 二亚苄基山梨醇(DBQ在树脂中的质量分数为0. 1_1%，专利技术人发现，DBS的加入有利于促进聚乙烯结晶并改善其晶粒结构，正温度系数热敏电阻的稳定性与正温度系数材料中的树脂的结晶度存在密切的关系。在现有技术中，通常使用自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物和聚丙烯酸酯中的一种或几种，作为正温度系数材料中的树脂，而在实际应用过程中，发现现有的正温度系数材料中的树脂存在结晶度不高的缺陷，因而，本专利技术中所采用的树脂，有效的克服了现有技术中存在缺陷，提高了正温度系数材料的结晶度，从而有利于提高元件的稳定性。本专利技术中，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁其中的一种与氢氧化铝、氧化铝其中的一种的混合物，在优选情况下，选自氢氧化镁和氢氧化铝，以非导电填料的总重量为基准， 氢氧化镁、氧化镁中的一种与氢氧化铝、氧化铝中的一种的重量比为1-2 :1_2。在本专利技术中，所述助剂包括交联剂、抗氧化剂和偶联剂，其中，交联剂优选为丙烯酸醇酯和/或三甲基丙烯酸三羟基甲基丙烷酯。而抗氧剂和偶联剂的种类，也可以选自本领域常用的各种抗氧化剂和偶联剂，例如，所述抗氧化剂可以选自酚化合物(如抗氧剂1010等)、胺化合物(如防老剂A等)、有机硫化合物(如抗氧剂DLTP等)和亚磷酸酯化合物(如抗氧剂168等)中的一种或几种； 所述偶联剂可以为硅烷和/或钛酸酯化合物(如KT114型钛酸酯偶联剂)。此外，还可以根据需要加入本领域中一些常用的其它助剂，如光敏剂、阻燃剂、稳定剂和润滑剂中的一种或几种。这些助剂的种类为本领域技术人员所公知，本领域技术人员可以根据需要选择合适的助剂，以满足不同的需要并达到最佳效果。例如，为了防止和抑制复合材料在加工过程中或使用过程中，由于光、热、氧、 微生物或菌等因素引起过早降解，可以加入稳定剂。稳定剂可以选自UV-系列产品如 α -羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(简称UV531)，炭黑，有机锡类稳定剂、亚磷酸三壬基苯酯 (TNPP)、环氧大豆油中的一种或几种。其中，所述有机锡类稳定剂可以选自二月桂酸二丁基锡、二硫代乙醇异辛酯二甲酯基亚乙基锡(简称酯基锡)、酯基锡RWS-784、双(硫代甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种正温度系数材料，该材料含有树脂、导电填料、非导电填料、助剂，其特征在于，所述树脂为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种与１，３：２，４－二亚苄基山梨醇的混合物，导电填料选自镍包铜粉、镍包铁粉、镍包钼粉中的一种与镍包银粉的混合物，非导电填料为氢氧化镁、氧化镁中的一种与氢氧化铝、氧化铝中的一种的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩倩，陈炎，刘彦和，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94