本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55?65、低密度聚乙烯67?73、碳粉30?44、聚酰亞胺樹脂0.9?1.6、鈦酸丁酯7?11、對(duì)甲苯磺酸1.3?1.5、氰乙基纖維素0.7?1、硅藻土5?10、β晶型成核劑1?3、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3?5、聚氨酯粘合劑5?7。本發(fā)明專利技術(shù)制備的高分子復(fù)合材料，采用兩種聚合物作為基體，反應(yīng)過程中能夠發(fā)生雙逾滲行為，提高了材料電阻的重現(xiàn)性，降低了NTC效應(yīng)；加入聚酰亞胺樹脂，提高了復(fù)合材料的耐輻射性能；引入聚酰亞胺樹脂，能夠避免材料在高能射線作用下產(chǎn)生自由基或空氣中的原子氧產(chǎn)生反應(yīng)，從而有效提高復(fù)合材料的耐輻射性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及一種復(fù)合材料，尤其涉及一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料因其在電子電器、國(guó)防、航空、軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，受到研究者的普遍關(guān)注，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的一個(gè)重要特性就是其電阻率隨導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)的增加而呈現(xiàn)非線性的遞減，當(dāng)導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)增大到某一臨界值時(shí)，復(fù)合材料的電阻率突然減小，變化幅度可達(dá)10個(gè)數(shù)量級(jí)以上，此時(shí)導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)的臨界值被稱為逾滲閾值，之后材料電阻隨導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)增加降低緩慢。自控溫發(fā)熱材料是目前復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料研究領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)之一，也是當(dāng)今各國(guó)高分子領(lǐng)域研究開發(fā)的重要課題。這種材料在導(dǎo)電填料的逾滲閾值附近可產(chǎn)生較強(qiáng)的PTC效應(yīng)，即材料的電阻率在相對(duì)較低溫度范圍內(nèi)保持不變或變化不大，而當(dāng)溫度達(dá)到材料的特定轉(zhuǎn)變溫度附近時(shí)，電阻率在幾度或幾十度狹窄的溫度范圍內(nèi)發(fā)生突變，電阻率的迅速增加可以減小或切斷電流，達(dá)到自控溫或限制電流、過壓的目的。自控溫發(fā)熱材料按材料基體的不同，可以分為陶瓷基自控溫發(fā)熱材料和高分子基自控溫發(fā)熱材料（也稱自控溫發(fā)熱高分子復(fù)合材料）。其中，自控溫發(fā)熱高分子復(fù)合材料是以高分子聚合物為基體，炭黑（CB）、石墨、金屬及金屬氧化物作為導(dǎo)電填料而組成的復(fù)合材料，它利用復(fù)合型材料的PTC效應(yīng)實(shí)現(xiàn)其溫度自控、功率自調(diào)。但是，目前市面上常見的自控溫發(fā)熱高分子復(fù)合材料，還存在以下缺陷：第一，通常采用單基體結(jié)構(gòu)，使得逾滲行為不佳，NTC效應(yīng)較高；第二，經(jīng)高能射線輻射后，容易產(chǎn)生自由基或和空氣中的原子氧產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致材料裂解、支化等，影響材料的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料及其制備方法，其具有較低的室溫電阻率、穩(wěn)定的導(dǎo)電性能、較高的PTC強(qiáng)度及較好的重復(fù)性，而且耐輻射性能較好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55-65、低密度聚乙烯67-73、碳粉30-44、聚酰亞胺樹脂0.9-1.6、鈦酸丁酯7-11、對(duì)甲苯磺酸1.3-1.5、氰乙基纖維素0.7-1、硅藻土5-10、β晶型成核劑1-3、硅烷偶聯(lián)劑KH5503-5、聚氨酯粘合劑5-7。進(jìn)一步地，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亞胺樹脂1.3、鈦酸丁酯9、對(duì)甲苯磺酸1.4、氰乙基纖維素0.8、硅藻土7、β晶型成核劑2、硅烷偶聯(lián)劑KH5504、聚氨酯粘合劑6。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將上述硅藻土在700-750℃下煅燒1-2小時(shí)，冷卻至常溫，研磨成平均粒度為30-40um的細(xì)粉，與上述聚酰亞胺樹脂混合，加入到混合料重量40-55倍的蒸餾水中，升溫至60-65℃，保溫?cái)嚢?-10分鐘，再放入110-120℃烘箱中烘干，得改性硅藻土；（2）將上述對(duì)甲苯磺酸加入至其重量100-120倍的蒸餾水中，攪拌均勻，送入50-60℃的水浴中，保溫?cái)嚢?5-20分鐘，出料，加入上述碳粉，超聲20-30分鐘，過濾，將沉淀在50-60℃下真空干燥1-1.5小時(shí)，得酸化碳粉；（3）將上述改性硅藻土、酸化碳粉及剩余各原料進(jìn)行混合，在80-110℃下混煉10-15分鐘，擠出造粒，得所述高分子復(fù)合材料。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為：本專利技術(shù)制備的高分子復(fù)合材料，采用兩種聚合物作為基體，反應(yīng)過程中能夠發(fā)生雙逾滲行為，提高了材料電阻的重現(xiàn)性，降低了NTC效應(yīng)；加入聚酰亞胺樹脂，提高了復(fù)合材料的耐輻射性能；引入聚酰亞胺樹脂，能夠避免材料在高能射線作用下產(chǎn)生自由基或空氣中的原子氧產(chǎn)生反應(yīng)，從而有效提高復(fù)合材料的耐輻射性能。具體實(shí)施方式以下是本專利技術(shù)的實(shí)施例一。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55、低密度聚乙烯67、碳粉30、聚酰亞胺樹脂0.9、鈦酸丁酯7、對(duì)甲苯磺酸1.3、氰乙基纖維素0.7、硅藻土5、β晶型成核劑1、硅烷偶聯(lián)劑KH5503、聚氨酯粘合劑5。以下是本專利技術(shù)的實(shí)施例二。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亞胺樹脂1.3、鈦酸丁酯9、對(duì)甲苯磺酸1.4、氰乙基纖維素0.8、硅藻土7、β晶型成核劑2、硅烷偶聯(lián)劑KH5504、聚氨酯粘合劑6。以下是本專利技術(shù)的實(shí)施例三。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯65、低密度聚乙烯73、碳粉44、聚酰亞胺樹脂1.6、鈦酸丁酯11、對(duì)甲苯磺酸1.5、氰乙基纖維素1、硅藻土10、β晶型成核劑3、硅烷偶聯(lián)劑KH5505、聚氨酯粘合劑7。一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將上述硅藻土在750℃下煅燒1小時(shí)，冷卻至常溫，研磨成平均粒度為40um的細(xì)粉，與上述聚酰亞胺樹脂混合，加入到混合料重量55倍的蒸餾水中，升溫至60℃，保溫?cái)嚢?分鐘，再放入120℃烘箱中烘干，得改性硅藻土；（2）將上述對(duì)甲苯磺酸加入至其重量120倍的蒸餾水中，攪拌均勻，送入60℃的水浴中，保溫?cái)嚢?5分鐘，出料，加入上述碳粉，超聲20分鐘，過濾，將沉淀在60℃下真空干燥1.5小時(shí)，得酸化碳粉；（3）將上述改性硅藻土、酸化碳粉及剩余各原料進(jìn)行混合，在110℃下混煉10分鐘，擠出造粒，得所述高分子復(fù)合材料。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55?65、低密度聚乙烯67?73、碳粉30?44、聚酰亞胺樹脂0.9?1.6、鈦酸丁酯7?11、對(duì)甲苯磺酸1.3?1.5、氰乙基纖維素0.7?1、硅藻土5?10、β晶型成核劑1?3、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3?5、聚氨酯粘合劑5?7。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55-65、低密度聚乙烯67-73、碳粉30-44、聚酰亞胺樹脂0.9-1.6、鈦酸丁酯7-11、對(duì)甲苯磺酸1.3-1.5、氰乙基纖維素0.7-1、硅藻土5-10、β晶型成核劑1-3、硅烷偶聯(lián)劑KH5503-5、聚氨酯粘合劑5-7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐輻射PTC高分子復(fù)合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、碳粉40、聚酰亞胺樹脂1.3、鈦酸丁酯9、對(duì)甲苯磺酸1.4、氰乙基纖維素0.8、硅藻土7、β晶型成核劑2、硅烷偶聯(lián)劑KH5504、聚氨酯粘合劑6。3.一種如權(quán)利要求1所述的耐輻射PTC高分子復(fù)合材料的制...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葛吉平，張浩杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧波愛克創(chuàng)威新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江,33
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