高分子聚合物正温度系数热敏电阻材料.pdf

本发明是一种以高分子材料为基质的正温度系数热敏电阻，属于热敏电阻制造的技术领域。
    正温系数热敏电阻（PTCR）是一种用途非常广泛的电子元件，广泛应用于自动控制等领域。到目前为止，用于制作正温度系数热敏电阻的材料有两类，一类是掺杂的钛酸钡陶瓷。另一类便是均匀弥散着导电材料的高分子聚合物。这种高分子聚合物正温度系数热敏电阻用途甚广，但其存在着致命弱点，即产品的稳定性较差，使用寿命短，用外电流冲击10次，其室温电阻值增加5欧姆以上，即不能再使用了。这样无形中就增加了用户的使用成本。

    本发明的目的就是制成一种能耐外电流冲击的。特别适用于电话通讯系统中过电流保护的高分子聚合物正温度系数热敏电阻材料。

    本发明的高分子聚合物正温度系数热敏电阻材料主要是由高分子聚合物、导电填料、导热填料、抗氧化剂等组合而成。该材料以高分子聚合物为主体，在其中引入体积比为20～30%的粉状导电填料和5～22%的导热填料以及部分抗氧化剂，均匀地弥散在高分子聚合物中，然后将混合物移至密炼机中进行混炼，在混炼过程中，其温度控制在高分子聚合物熔点温度Tm以上70℃～90℃。最后经过压片，造粒和成型加工成热敏电阻。

    高分子聚合物采用聚乙烯或聚乙烯-丙稀酸共聚;导电填料可采用炭黑，其粒径为260～600，比表面积为20～90m2/g;导热填料可为硅粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌，其粒径为1～100μ。

    本发明的优点在于用该种方法制得的热敏电阻，其性能非常好。即用外电流冲击30次，其室温电阻的增加值在2欧姆以下，还可以继续使用，其它技术指标也高于现有用其它方法制得的热敏电阻。另外，制造成本也没有增加，其使用寿命大大延长，有效地提高了线路运行的可靠性，降低了使用成本。

    本发明的实施例如下：

    高分子聚合物采用聚乙烯，其体积含量为55%。导电填料为炭黑，体积含量为28%，粒径为500。导热填料为氧化铝，体积含量为16%，粒径为100μ。抗氧化剂的体积含量为1%。在210℃温度下在密炼机中混炼，最后成型，便可制成本发明的热敏电阻。导电填料与导热填料的最佳选择体积比是60∶40到75∶25。

    若用重量比计算，可用39份聚乙烯，34份炭黑，24份氧化铝和1份抗氧化剂，在210℃时，用密炼机混炼;最后用热压加工成的样品尺寸为7×8×2.4mm。在样品中平行埋置两根镀镍铜丝电极，直径为1mm，两电极间距离为5mm。这样便制成了本发明地高分子聚合物正温度系数热敏电阻。当该电阻的两极间通电后，其电阻即会发热，其峰值电阻为500欧姆，室温电阻为10欧姆。