[发明专利]一种具有延迟NTC效应的高温聚合物基PTC材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有延迟NTC效应的高温聚合物PTC材料的制备方法。材料包括：导电炭黑（CB）、聚合物基体聚苯硫醚（PPS）和聚四氟乙烯（PTFE），其配方按照质量百分比为：CB含量3%~15%，PPS含量42.5%~67.9%，PTFE含量25.5%~48.5%，其中PPS与PTFE质量比为5/5~7/3；制备方法是将CB偶联剂改性处理，然后与PPS粉末和PTFE粉末在无水乙醇中分散，球磨混合均匀后将溶剂挥发，然后在一定温度下热压烧结得到CB/PPS/PTFE复合材料。本发明的有延迟NTC效应的高温聚合物PTC材料的特点是：不需要使用交联设备辐射交联消除材料的NTC效应，降低了制造成本，简化了生产工艺；复合材料的室温电阻率可以通过调节CB含量和PPS与PTFE重量比进行调节。

主权项

一种具有延迟NTC效应的高温聚合物基PTC材料的制备方法，其特征在于方法为：1）原料：所述的具有延迟NTC效应的高温聚合物基PTC材料有着以下的物质组成：导电填料CB、聚合物基体材料PPS和PTFE；所述的CB导电填料占复合材料总质量的3.0%~15.0%；所述聚合物基体PPS含量42.5%~67.9%，PTFE含量25.5%~48.5%，其中PPS与PTFE质量比为5/5~7/3；所述的CB导电填料平均粒径为50nm，经硅烷偶联剂处理后使用，其中硅烷偶联剂与CB的质量比为100:1；所述的聚合物基体PPS熔点为285 ℃，平均粒径为20 μm；所述的聚合物基体PTFE熔点为327 ℃，熔融粘度为1010 Pa·s，平均粒径为25 μm； 2） CB导电填料的表面处理：室温下将CB粉末通过超声分散和搅拌使其在无水乙醇中形成悬浮液，然后加入偶联剂后持续搅拌10~30分钟；随后加入去离子水，在40~60℃下超声分散并搅拌15~60分钟；离心分离粉体，然后使用无水乙醇洗涤1~3次后，在60~120℃下真空干燥2~5小时，自然冷却到室温后使用；其中偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷；3）复合：称取PPS和PTFE粉末以及步骤(2)中硅烷偶联剂改性得到的CB粉末，使CB导电填料的质量百分含量为3.0~15.0%；聚合物基体PPS质量百分含量为42.5%~67.9%；PTFE质量百分含量为25.5%~48.5%；其中PTFE与PPS质量比为5/5~7/3；然后将CB粉末、PPS粉末和PTFE粉末在乙醇中分散，球磨混合均匀后在烘箱中蒸发溶剂，然后置于真空干燥箱中120 ℃条件下干燥1 h，得到混合粉料； 4） 成型：将混合粉料至于硬质合金模具中，在330~380 ℃下于100 MPa压力下热压15分钟，冷却到室温后得到直径为20 mm，厚度为1~3 mm的圆片状样品。