[发明专利]一种沸水烫不坏的安全型自限温伴热带及制造装置和方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种电加热器材及制造工艺，具体说是一种沸水烫不坏的安全型自限温伴热带及其制造装置和方法，属于特种电线电缆领域。

背景技术

自限温伴热带在工业和民用上用于抗凝、防冻，太阳能热水器上普遍采用自限温伴热带用于冬季热水管防冻。太阳能热利用自限温伴热带是自限温伴热带应用领域中用量最大的一个门类。我国是世界上最大的太阳能热水器使用国和生产国。在我国北方冬季温度普遍低于摄氏0℃以下，使用太阳能热水器必须要防冻，因此太阳能热利用自限温伴热带的使用极为重要；自限温伴热带用于太阳能热水器,在供水管和上水管的防冻保温上，是必备的配件，已经被公认。这种用于太阳能热水器的自限温伴热带在使用中出现了一些令人困扰的问题，一是自限温伴热带的耐热性差，最高承受温度温度等级较低，为85℃，在使用中会被100℃的沸水烫坏，是造成火灾事故的主要原因；二是起动电流大，会造成金属电极与PTC发热体的接触界面破坏造成打火，也是造成火灾事故的重要原因；三是由于绝缘材料配方和辐照工艺问题造成绝缘层中电子沉积，使绝缘性能下降，以至绝缘破坏造成短路起火；四是是在接近100℃的工作温度下绝缘层回缩造成漏电短路；五是没有接地线至短路后漏电保护不起作用，漏电保护开关不能跳闸不能及时切断电源以致酿成火灾。

发明内容

发明目的：

本发明提供了一种沸水烫不坏的安全型自限温伴热带及其制造装置和方法，其目的是为了解决现有伴热带耐热性差，最高承受温度的温度等级较低，在使用中会被沸水烫坏，工作一段时间后，易发生金属电极与PTC发热体的接触界面破坏造成打火，使起动电流变大；绝缘性能下降，绝缘层回缩造成漏电短路、起火，且漏电保护开关不能跳闸不能及时切断电源以致酿成火灾等问题。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种沸水烫不坏的安全型自限温伴热带，该伴热带的结构为：在金属母线外包覆塑料导体，在两根塑料导体之间包有PTC发热体形成并联回路发热元件，在PTC发热体外包有绝缘层，绝缘层外包有接地网，接地网外包有防腐护套；其特征在于：采用多组分基料体系，采用塑料导体，塑料导体是在金属母线上包覆导电塑料制成；塑料导体的基料采用聚丙烯（PP）或高密度聚乙烯（HDPE），塑料导体配方按重量计为：聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶EPDM（65/35）或高密度聚乙烯（HDPE）/热塑弹性体POE（65/35）100份，乙炔炭黑60～80份，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.2～0.4份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.3～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份。

PTC发热体由多组份塑料基料构建的具有电阻正温度系数的高分子功能材料制成；PTC发热体配方按重量份计为：

聚丙烯（PP）/低密度聚乙烯（LDPE）/三元乙丙橡胶（EPDM）（50/25/25）100份，乙炔炭黑15～22份，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.2～0.4份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.3～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份。

PTC发热体配方按重量份计为：

线性低密度聚乙烯（LLDPE）/低密度聚乙烯（LDPE）/热塑弹性体POE（60/25/15）100份，乙炔炭黑22～28份，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 0.2～0.4份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.3～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6～1.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.1份，氧化锌ZnO 5份。

绝缘层采用最高承受温度115℃的辐照交联阻燃绝缘料，配方按重量份计为：线性低密度聚乙烯（LLDPE）/低密度聚乙烯（LDPE）/热塑弹性体POE（50/35/15）100份，乙炔炭黑1.0～2.0份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体0.3～0.5份，2-巯基苯并咪唑0.25～0.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.0～2.0份，N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺0.12份，双(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯0.12，硬脂酸锌ZnStn 0.5份；十溴二笨醚20份，三氧化二绨8份，聚乙烯腊1.0份。