一種高分子PTC元件制造技術

本發明專利技術公開了一種高分子PTC元件，該元件包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料，其中，熱固性高分子聚合物由以下組分按重量份組成：40～70份熱固性高分子材料、20～30份填料、1～3份固化劑、1～2份活性稀釋劑、0.1～0.5份抗氧劑、3～5份偶聯劑。該高分子PTC元件具有較高的居里溫度點和低廉的成本，在家用工作電壓下運行情況良好，采用常規制備方法即可方便制備，適于推廣。

A Polymer PTC Component

The invention discloses a polymer PTC element, which comprises two upper and lower electrode layers and a polymer PTC material layer located in the middle. The polymer PTC material layer comprises thermosetting polymer and conductive ceramic filler. Thermosetting polymer is composed of 40 to 70 thermosetting polymer materials, 20 to 30 fillers and 1 to 3 solidification components by weight. Reagent, 1-2 phr active diluent, 0.1-0.5 phr antioxidant, 3-5 phr coupling agent. The polymer PTC element has high Curie temperature and low cost. It runs well at home working voltage. It can be easily prepared by conventional preparation method and is suitable for popularization.

【技術實現步驟摘要】
一種高分子PTC元件
本專利技術屬于高分子PTC材料領域，具體涉及一種高分子PTC元件。
技術介紹
高分子PTC熱敏電阻是指以高分子樹脂為基底具有正溫度系數的熱敏電阻，其主要成分包含高分子樹脂基底與導電填料。因其具有對溫度變化反應敏銳的特性，可作為電流或溫度感測元件的材料，目前已被廣泛應用于過電流保護元件或電路元件上。居里點(Curiepoint)又作居里溫度(Curietemperature，Tc)或磁性轉變點。是指磁性材料中自發磁化強度降到零時的溫度，是鐵磁性或亞鐵磁性物質轉變成順磁性物質的臨界點。低于居里點溫度時該物質成為鐵磁體，此時和材料有關的磁場很難改變。當溫度高于居里點時，該物質成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變，這時的磁敏感度約為10-6。居里點由物質的化學成分和晶體結構決定。目前的現有技術中，高分子PTC材料通常采用聚乙烯-炭黑體系，利用熔融混合及擠出成型等方法制成高分子PTC元件，并將該元件置于電路中起到過電流保護作用。但該類高分子PTC元件因其材質的限定，其居里溫度點都較低，已漸漸無法滿足家用電器的需求。CN106947248A公開了一種高分子PTC熱敏電阻及其制備方法，其材料選用仍未脫出傳統聚乙烯-炭黑的體系，因此其阻值穩定的溫度點(居里溫度點)在200℃以下。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供一種高分子PTC元件，具有較高的居里溫度點和低廉的成本，在家用工作電壓下運行情況良好，采用常規制備方法即可方便制備，適于推廣。一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料，其中，熱固性高分子聚合物由以下組分按重量份組成：40～70份熱固性高分子材料、20～30份填料、1～3份固化劑、1～2份活性稀釋劑、0.1～0.5份抗氧劑、3～5份偶聯劑。優選的，所述熱固型高分子材料為環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂或不飽和聚酯樹脂。優選的，所述填料為碳纖維或碳納米管。優選的，所述固化劑為二乙烯三胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺或三甲基已二胺。優選的，所述活性稀釋劑為三羥甲基冰烷三縮水甘油醚、蓖麻油多縮水甘油醚或亞烷基縮水甘油醚。優選的，所述抗氧劑為抗氧劑TNP或抗氧劑ODP。優選的，所述偶聯劑為鋯酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。優選的，所述導電陶瓷填料為碳化硅、碳化鉬、氧化鋯或氧化釷。本專利技術的有益效果如下：本專利技術的高分子PTC元件，摒棄了傳統的聚乙烯-炭黑體系，采用熱固性高分子樹脂和碳纖維/碳納米管作為原料，制成的PTC元件其居里溫度點顯著提升，且歐姆接觸良好，室溫下電阻值遠低于正常標準，且所用材料價格低廉，采用常規制備方法即可方便制備，適于推廣。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步闡述。實施例1一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料。所述熱固性高分子聚合物是由以下組分按重量份組成：40份環氧樹脂、20份碳纖維、1份二乙烯三胺(固化劑)、1份三羥甲基冰烷三縮水甘油醚(活性稀釋劑)、0.1份抗氧劑TNP、3份鋯酸酯偶聯劑。所述導電陶瓷填料為碳化硅，其平均粒徑為1～10μm。其制備方法如下：(1)使用密閉式煉膠機將上述比例的熱固性高分子聚合物原料進行混煉，進料溫度設置為150℃，50r/min攪拌2min后，加入30份導電陶瓷填料，100r/min繼續攪拌10min。(2)將混煉后的混合物置于雙螺旋擠壓造粒機中，擠出造粒，然后將其轉移至固定模具中定型，最后置于烘干箱中100～120℃烘干，得到胚體。(3)將胚體置于馬弗爐中1000～1200℃下燒結，出爐后冷卻至室溫，在基體上下表面磁控濺射上電極層，即制得所述高分子PTC元件。實施例2一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料。所述熱固性高分子聚合物是由以下組分按重量份組成：70份酚醛樹脂、30份碳納米管、3份二丙烯三胺(固化劑)、2份蓖麻油多縮水甘油醚(活性稀釋劑)、0.5份抗氧劑ODP、5份鋁酸酯偶聯劑。所述導電陶瓷填料為碳化鉬，其平均粒徑為1～10μm。其制備方法如下：(1)使用密閉式煉膠機將上述比例的熱固性高分子聚合物原料進行混煉，進料溫度設置為150℃，50r/min攪拌2min后，加入50份導電陶瓷填料，100r/min繼續攪拌10min。(2)將混煉后的混合物置于雙螺旋擠壓造粒機中，擠出造粒，然后將其轉移至固定模具中定型，最后置于烘干箱中100～120℃烘干，得到胚體。(3)將胚體置于馬弗爐中1000～1200℃下燒結，出爐后冷卻至室溫，在基體上下表面磁控濺射上電極層，即制得所述高分子PTC元件。實施例3一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料。所述熱固性高分子聚合物是由以下組分按重量份組成：50份脲醛樹脂、22份碳納米管、2份二甲胺基丙胺(固化劑)、2份亞烷基縮水甘油醚(活性稀釋劑)、0.3份抗氧劑ODP、2份鋁酸酯偶聯劑。所述導電陶瓷填料為氧化鋯，其平均粒徑為1～10μm。其制備方法如下：(1)使用密閉式煉膠機將上述比例的熱固性高分子聚合物原料進行混煉，進料溫度設置為150℃，50r/min攪拌2min后，加入40份導電陶瓷填料，100r/min繼續攪拌10min。(2)將混煉后的混合物置于雙螺旋擠壓造粒機中，擠出造粒，然后將其轉移至固定模具中定型，最后置于烘干箱中100～120℃烘干，得到胚體。(3)將胚體置于馬弗爐中1000～1200℃下燒結，出爐后冷卻至室溫，在基體上下表面磁控濺射上電極層，即制得所述高分子PTC元件。實施例4一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料。所述熱固性高分子聚合物是由以下組分按重量份組成：60份三聚氰胺樹脂、25份碳纖維、2.5份三甲基已二胺(固化劑)、1.5份三羥甲基冰烷三縮水甘油醚(活性稀釋劑)、0.4份抗氧劑TNP、4份鋯酸酯偶聯劑。所述導電陶瓷填料為氧化釷，其平均粒徑為1～10μm。其制備方法如下：(1)使用密閉式煉膠機將上述比例的熱固性高分子聚合物原料進行混煉，進料溫度設置為150℃，50r/min攪拌2min后，加入40份導電陶瓷填料，100r/min繼續攪拌10min。(2)將混煉后的混合物置于雙螺旋擠壓造粒機中，擠出造粒，然后將其轉移至固定模具中定型，最后置于烘干箱中100～120℃烘干，得到胚體。(3)將胚體置于馬弗爐中1000～1200℃下燒結，出爐后冷卻至室溫，在基體上下表面磁控濺射上電極層，即制得所述高分子PTC元件。實施例5一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料。所述熱固性高分子聚合物是由以下組分按重量份組成：55份不飽和聚酯樹脂、24份碳纖維、1.5份二丙烯三胺(固化劑)、1份蓖麻油多縮水甘油醚(活性稀釋劑)、0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，其特征在于，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料，其中，熱固性高分子聚合物由以下組分按重量份組成：40～70份熱固性高分子材料、20～30份填料、1～3份固化劑、1～2份活性稀釋劑、0.1～0.5份抗氧劑、3～5份偶聯劑。

【技術特征摘要】
1.一種高分子PTC元件，包括上下兩層電極層和位于中間的高分子PTC材料層，其特征在于，所述高分子PTC材料層包括熱固性高分子聚合物和導電陶瓷填料，其中，熱固性高分子聚合物由以下組分按重量份組成：40～70份熱固性高分子材料、20～30份填料、1～3份固化劑、1～2份活性稀釋劑、0.1～0.5份抗氧劑、3～5份偶聯劑。2.根據權利要求1所述的一種高分子PTC元件，其特征在于，所述熱固型高分子材料為環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂或不飽和聚酯樹脂。3.根據權利要求1所述的一種高分子PTC元件，其特征在于，所述填料為碳纖維或碳納米管。4.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪雪婷，
申請(專利權)人：江蘇時瑞電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32