專利名稱：一種伴熱電纜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種伴熱電纜及其制備方法。
背景技術(shù)：
伴熱作為一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應用。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量，通過直接或間接的熱交換補充被伴熱管道的損失，以達到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。20世紀70年代，美國能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設想。70年代末80年代初，包括能源行業(yè)在內(nèi)的很多エ業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術(shù)，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今，已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導電塑料為核心的自控溫電伴熱。伴熱的核心材料PTC半導電塑料，其電阻值隨溫度的升高而相應的増加，但是當
溫度上升到一定的數(shù)值時，電阻突然劇增，從而阻斷電流停止加熱；當溫度低于門檻溫度吋，PTC材料的電阻自動下降導通電流，繼續(xù)加熱。從而使系統(tǒng)維持在一個穩(wěn)定的溫度值。伴熱電纜由PTC芯帶和絕緣層組成。將PTC材料厚度均勻、連續(xù)地擠包(或纏繞)在平行的金屬線芯(亦稱母線)上，制成的扁型帶即為PTC芯帯。在他的外面包裹ー層聚こ烯高分子或聚氯こ烯絕緣層。而當環(huán)境有強化或耐腐蝕要求時，可以加ー層編織層或氟聚合物外被。芯帶一端的兩根導電母線與電源接通時，電流便從ー根母線橫向流過并聯(lián)的PTC材料層到達另ー根母線，構(gòu)成并聯(lián)回路。一定長度的芯帶在一定的溫度下有一定的電阻，并具有PTC特性。電流流經(jīng)并聯(lián)的PTC材料層時產(chǎn)生焦耳熱，使芯帶發(fā)熱升溫。同時芯帶的熱量通過電纜絕緣層向溫度低的被加熱體系傳遞，以補償體系向環(huán)境散失的熱量。PTC材料分為兩大類，ー類是陶瓷PTC材料，另ー類是高聚物基的PTC材料。聚合物基PTC材料，由于轉(zhuǎn)變溫度低，加上易于成型以及成本低等特點，目前已廣泛用于自控溫伴熱帶，過流限制器，及溫度傳感器等領(lǐng)域。CN 102344598A公開了ー種具有正溫度系數(shù)，高PTC強度高分子電發(fā)熱復合材料，按重量百分比計(I) 359Γ75%高密度聚こ烯，低密度聚こ烯，こ烯-醋酸こ烯共聚物，こ烯-丙烯酸こ酷共聚物，丁腈橡膠，環(huán)氧樹脂，聚偏氟こ烯ー種或幾種混合物；15飛5%碳黑，碳納米管；無機填料3 12% ；0. 02、. 1%抗氧化劑。將上述混合物采用密煉或雙螺桿加工成型，經(jīng)輻射交聯(lián)，即可制得高PTC強度自控溫高分子導電發(fā)熱復合材料。該復合材料由于良好的PTC強度，漏電流非常小，良好的安全性及熱穩(wěn)定性，在電熱取暖方面，自控溫加熱器，過流保護領(lǐng)域及溫度傳感器有著廣泛的應用。但是該聚合物基PTC材料，其耐高溫性能較差，工作溫度較低，且容易老化，隨著工作時間的延長，其工作溫度逐漸降低，無法滿足實際應用的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー在于提供ー種伴熱電纜，所述伴熱電纜采用高強度的PTC導電材料，其具有優(yōu)異的強度，耐高溫性能穩(wěn)定，工作溫度可高達160度。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述伴熱電纜，按重量份數(shù)包括
權(quán)利要求
1.一種伴熱電纜，其特征在于，所述伴熱電纜按重量份數(shù)包括聚丙烯300-500 聚偏氟乙烯300 500 導電填料600 700 阻燃劑30 70 穩(wěn)定劑30 70 抗老劑5 15 抗氧劑5 15。
2.如權(quán)利要求I所述的伴熱電纜，其特征在于，所述電纜按重量份數(shù)包括聚丙烯350 450 聚偏氟乙烯350-450 導電填料630 680 阻燃劑40 60 穩(wěn)定劑40 60 抗老劑8 12 抗氧劑8 12。
3.如權(quán)利要求I或2所述的伴熱電纜，其特征在于，所述電纜按重量份數(shù)包括聚丙烯400聚偏氣乙婦400導電填料660阻燃劑50穩(wěn)定劑50抗老劑10抗氧劑10。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的伴熱電纜，其特征在于，所述導電填料選自炭黑或/和碳納米管，優(yōu)選炭黑；優(yōu)選地，所述阻燃劑為三氧化二銻或/和氫氧化鋁，優(yōu)選三氧化二銻； 優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為氧化鋅或/和氧化鎂，優(yōu)選氧化鋅。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的伴熱電纜，其特征在于，所述抗老劑選自防老劑RD、防老劑4010NA、防老劑4020、防老劑DNP或防老劑MB中的一種或者至少兩種的混合物。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的伴熱電纜,其特征在于,所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168或抗氧劑3114中的一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選抗氧劑1010。
7.—種如權(quán)利要求1-6之一所述的伴熱電纜的制備方法，其特征在于，所述方法包括 (1)按配方量將聚丙烯、聚偏氟乙烯、阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗老劑和抗氧劑混合均勻，然后加入導電填料進行混煉； (2)將混煉得到的共混物料壓制成型后，切片； (3)擠出得到伴熱電纜。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述混煉的溫度為18(T230°C，優(yōu)選19(T220°C，進一步優(yōu)選 200°C ； 優(yōu)選地，所述混煉的時間為5 15min,優(yōu)選8 12min,進一步優(yōu)選lOmin。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，通過熱壓機進行壓制成型； 優(yōu)選地，所述壓制成型的溫度為18(T230°C，優(yōu)選19(T220°C，進一步優(yōu)選200°C ； 優(yōu)選地，所述壓制成型的壓力為15 20MPa，優(yōu)選17 19MPa，進一步優(yōu)選18MPa。
10.如權(quán)利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，所述壓制成型的時間為5 15min，優(yōu)選8 12min,進一步優(yōu)選IOmin ； 優(yōu)選地，通過擠塑機擠出得到伴熱電纜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種伴熱電纜，所述伴熱電纜按重量份數(shù)包括聚丙烯300~500、聚偏氟乙烯300~500、導電填料600~700、阻燃劑30~70、穩(wěn)定劑30~70、抗老劑5~15、抗氧劑5~15。本發(fā)明還公開了所述伴熱電纜的制備方法，所述方法包括(1)按配方量將聚丙烯、聚偏氟乙烯、阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗老劑和抗氧劑混合均勻，然后加入導電填料進行混煉；(2)將混煉得到的共混物料壓制成型后，切片；(3)擠出得到伴熱電纜。本發(fā)明所述伴熱電纜的PTC效應顯著，具有優(yōu)異的力學性能和耐高溫性能，伴熱電纜長期工作溫度可達到160度，明顯高于現(xiàn)有技術(shù)中所公開的伴熱電纜工作溫度為130度左右。
文檔編號C08K7/00GK102816380SQ201210273460
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者周以智, 徐成業(yè), 唐傳文 申請人:安徽天康股份有限公司