[发明专利]一种碳掺杂NTC热敏电阻材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳掺杂NTC热敏电阻材料的制备方法，本发明所得产品制备的NTC热敏电阻元件的性能稳定高、可靠性高，所述热敏电阻具有特殊工艺制备的碳材料作为导电填料，在增强热敏电阻的导电性能的同时，还与高分子聚合物、非导电填料之间存在着较强的相互作用，充分发挥了碳材料的导热性能和机械性能，提升了热敏电阻的使用寿命。

主权项

1.一种碳掺杂NTC热敏电阻材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备镍基电阻材料按分子式Ni1-xZnxO1-yCly进行配料，其中x＝0.01-0.03、y＝0.005-0.01，初始原材料选自碱式碳酸镍、氯化铵和醋酸锌；将初始原料按Ni1-xZnxO1-yCly配料，称取碱式碳酸镍、氯化铵和醋酸锌；将上称取的原材料分别溶解，碱式碳酸镍溶于稀硝酸，然后滴加氨水调节pH值至8-9；氯化铵和醋酸锌分别溶于去离子水；将的溶解后的三种溶液混合在一起，并利用磁力搅拌加热器搅拌混合均匀、加热干燥；将上一步骤制得的粉末进行煅烧，温度为880-950℃，保温4-5小时，得到镍基电阻材料；（2）制备复合碳材料导电填料石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600-650℃加热，加热时间控制在10-15min，将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上；纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在150-200℃加热处理10-15min，在氮气和氦气的混合气体保护下在400-450℃加热30-45min，得到预处理的纳米碳纤维材料；将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内，用150-250份异丙醇溶解，用强力混合器共混，然后再用超声波分散仪进行超声分散，超声频率为25-30kHz，时间为1-2h，形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液；将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混，所述化学共混物为聚氯乙烯，所述化学共混物的质量分数占原溶液的25-30％，用静电纺丝法制备出复合碳材料，球磨粉碎得到复合碳材料导电填料；（3）按照如下重量份配料:高分子聚合物 36-43份上述活复合碳材料导电填料 3-4.5份上述镍基电阻材料 17-22份；（4）按上述配料混合均匀；然后挤出造粒，得到粒料；将所述粒料进行热压复合即可得到NTC热敏电阻材料。