分子基PTC復(fù)合材料由環(huán)氧樹脂、低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦、聚酰胺、乙二胺制成，其中，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑在環(huán)氧樹脂中的添加量為16%wt，鎳箔在環(huán)氧樹脂中的添加量為7%wt，碳纖維在環(huán)氧樹脂中的添加量為20%wt，碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的添加量為12%wt，聚酰胺與低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑的重量比為0.1，乙二胺與碳氮化鈦的重量比為0.08，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的總添加量為55%wt。
[0025]在本發(fā)明中，在環(huán)氧樹脂基體中添加低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑作為導(dǎo)電賦予物的基礎(chǔ)上，還添加有鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦?zhàn)鳛閷?dǎo)電粒子，構(gòu)成多元體系，從而利用材料所具有的加和性，提升性能；在該體系中，碳纖維在基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提供遠(yuǎn)程導(dǎo)電能力，碳黑粒子提供近程導(dǎo)電能力并能為相鄰碳纖維的搭接起到橋接作用，鎳箔、碳氮化鈦具有良好的在基體內(nèi)的移動性能，克服了碳纖維取向排列帶來的導(dǎo)電不均勻性的缺陷，同時(shí)鎳箔、碳氮化鈦克服了低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑易于凝聚的缺陷，防止導(dǎo)電率的大幅波動，提高了性能的穩(wěn)定性，而當(dāng)達(dá)到PTC轉(zhuǎn)化溫度時(shí)，環(huán)氧樹脂的熱膨脹使得低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦均失去導(dǎo)電能力，從而引發(fā)強(qiáng)烈的PTC效應(yīng)，顯著的提升了 PTC強(qiáng)度；聚酰胺、乙二胺作為低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、碳氮化鈦的固化劑，可以進(jìn)一步提高性能的穩(wěn)定性。
[0026]如圖2所示，圖2為本發(fā)明提出的一種制備復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜中高分子基PTC復(fù)合材料的方法的流程示意圖。
[0027]參照圖2，本發(fā)明還提出了一種制備復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜中高分子基PTC復(fù)合材料的方法，包括以下步驟:
[0028]S1、稱取一定量的環(huán)氧樹脂，并參照環(huán)氧樹脂稱取量，按添加量稱取低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦，將所稱取上述各組分原料放入混料機(jī)中進(jìn)行混合10分鐘；
[0029]S2、參照步驟SI中低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、碳氮化鈦稱取量，按重量比稱取聚酰胺、乙二胺；
[0030]S3、將步驟SI中混合好的環(huán)氧樹脂、低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦的混合物和步驟S2中稱取的聚酰胺、乙二胺，共同放入混煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為1700C，混煉時(shí)間為15min，混煉后冷卻，切粒。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，包括PTC芯帶，PTC芯帶由兩根平行布置的發(fā)熱導(dǎo)線和包覆在其外的PTC材料層構(gòu)成，在PTC芯帶外依次包覆絕緣層、金屬屏蔽層和耐磨護(hù)套層；其特征在于，所述PTC材料采用高分子基PTC復(fù)合材料，所述高分子基PTC復(fù)合材料由環(huán)氧樹脂、低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦、聚酰胺、乙二胺制成，其中，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑在環(huán)氧樹脂中的添加量為16-25%wt，鎳箔在環(huán)氧樹脂中的添加量為7-10%wt，碳纖維在環(huán)氧樹脂中的添加量為13-24%wt，碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的添加量為12-16%wt，聚酰胺與低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑的重量比為0.05-0.1，乙二胺與碳氮化鈦的重量比為0.08-0.15，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的總添加量為50-65%wt。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑在環(huán)氧樹脂中的添加量為20%wt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，鎳箔在環(huán)氧樹脂中的添加量為8%wt。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，碳纖維在環(huán)氧樹脂中的添加量為16%wt。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的添加量為16%wt。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的總添加量為60%wt。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，聚酰胺與低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑的重量比為0.07。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其特征在于，乙二胺與碳氮化鈦的重量比為0.1。
9.一種制備如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜中高分子基PTC復(fù)合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: . 51、稱取一定量的環(huán)氧樹脂，并參照環(huán)氧樹脂稱取量，按添加量稱取低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦，將所稱取上述各組分原料放入混料機(jī)中進(jìn)行混合10-15分鐘； .52、參照步驟SI中低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、碳氮化鈦稱取量，按重量比稱取聚酰胺、乙二胺； . 53、將步驟SI中混合好的環(huán)氧樹脂、低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦的混合物和步驟S2中稱取的聚酰胺、乙二胺，共同放入混煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為170-180°C，混煉時(shí)間為10-15min，混煉后冷卻，切粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，其PTC材料采用高分子基PTC復(fù)合材料，所述高分子基PTC復(fù)合材料由環(huán)氧樹脂、低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦、聚酰胺、乙二胺制成，其中，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑在環(huán)氧樹脂中的添加量為16-25%wt，鎳箔在環(huán)氧樹脂中的添加量為7-10%wt，碳纖維在環(huán)氧樹脂中的添加量為13-24%wt，碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的添加量為12-16%wt，聚酰胺與低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑的重量比為0.05-0.1，乙二胺與碳氮化鈦的重量比為0.08-0.15，低結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳黑、鎳箔、碳纖維、碳氮化鈦在環(huán)氧樹脂中的總添加量為50-65%wt。本發(fā)明提出了一種復(fù)合高分子自限溫伴熱電纜，實(shí)現(xiàn)了對伴熱電纜的性能提升，其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、PTC強(qiáng)度高。
【IPC分類】C08K13-04, C08K7-06, C08K3-28, C08K3-08, C08K3-04, C08K5-17, H05B3-56, C08L77-00, C08L63-00
【公開號】CN104582028
【申請?zhí)枴緾N201310483085
【發(fā)明人】李貽連
【申請人】安邦電氣集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月15日