[发明专利]一种用于热敏电阻的复合膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于热敏电阻的复合膜的制备方法，首先通过制备石墨烯溶液，然后利用纳米银离子进行表面锈蚀，再通过微孔玻璃形成复合结构并制备热敏电阻基体，最后将该基体与聚四氟乙烯复合后制备成复合膜，得到用于热敏电阻的复合膜。本发明提高的方法制备得到的复合膜具有特定的热敏电阻特性，其电阻随温度变化具有两个阶段，第一阶段电阻随温度升高而下降，但下降较为缓慢，而第二阶段电阻随温度升高急剧下降，表现出明显的二段式过程，因此能够更好的应用于热敏电阻材料中，发挥其特定性能。

技术领域

本发明属于热敏电阻制备技术领域，具体涉及一种用于热敏电阻的复合膜的制备方法。

背景技术

热敏电阻是一种电阻随温度的变化而发生变化的电阻，其可根据自身与温度的变化关系分为两种。

电阻随温度上升而增加的特性成为正温度系数，该特性的热敏电阻简称PTC热敏电阻；1955年荷兰菲利浦公司的海曼等人发现在BaTiO₃陶瓷中加入微量的稀土元素后，其室温电阻率大幅度下降，在某一很窄的温度范围内其电阻率可以升高三个数量级以上，首先发现了PTC材料的特性，并随着该特性电阻的发展已经在其材料研究上取得了重大突破，其应用范围也不断扩大。

电阻随温度上升而降低的特性称为负温度系数，该特性的热敏电阻简称为NTC热敏电阻。该热敏电阻通常以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。

目前对于热敏电阻的应用主要以以上两种为主，而对于同一种热敏电阻，其电阻随温度的上升表现出电阻的变化趋势较为均一。而在实际应用过程中，往往需要兼具两种特性的电阻或者同一特定的电阻能够产生不同的温度区间的显著应用差异，而目前的常规热敏电阻很难达到以上要求。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于热敏电阻的复合膜的制备方法，得到的复合膜具有不同温度区间的显著应用差异。

本发明的技术方案如下：

一种用于热敏电阻的复合膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将石墨加入到溶剂中，低温下搅拌40-50分钟，然后超声使溶剂分子插层到石墨的层间，得到膨胀石墨溶液；

步骤2，在真空条件下将膨胀石墨溶液加热到60-70℃，保持30-40分钟，得到膨胀石墨；

步骤3，将膨胀石墨通过液相剥离，得到石墨烯溶液；

步骤4，在石墨烯溶液中加入硝酸银溶液，搅拌混合后在氮气保护下加热至70-80℃，超声分散，得到纳米银改性的石墨烯溶液；

步骤5，在纳米银改性的石墨烯溶液中加入微孔玻璃和聚乙二醇400，搅拌混合后于球磨机中球磨至粒径200μm以下，得到混合液；

步骤6，将混合液干燥，得到复合改性材料；

步骤7，将复合改性材料与丙烯酸、丙烯酸丁酯、钛酸四丁酯和碳纤维混合，转入反应釜中，在氮气保护条件下升温至60-70℃，保持20-30分钟，在搅拌条件下以1℃/分钟的升温速度升温至120℃，并保持10-15分钟，自然冷却至室温，得到反应混合物；

步骤8，将反应混合物与聚四氟乙烯混合，通过压延成膜，得到用于热敏电阻的复合膜。

进一步，所述的用于热敏电阻的复合膜的制备方法，步骤1中石墨加入到溶剂中的重量百分比浓度为1-3％。

进一步，所述的用于热敏电阻的复合膜的制备方法，步骤1中超声功率为200W，超声时间40-60分钟。