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1、(10)授权公告号 CN 101205327 B (45)授权公告日 2010.11.03 CN 101205327 B *CN101205327B* (21)申请号 200710190566.5 (22)申请日 2007.12.01 C08L 23/06(2006.01) C08K 5/14(2006.01) H01B 1/24(2006.01) C08L 23/22(2006.01) C08L 91/06(2006.01) C08L 5/10(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 3/30(2006.01) (73)专利权人 江苏恒峰线缆有限公司 地址 2142。
2、05 江苏省宜兴市环科园绿园路 99 号 (72)发明人 张建康 章俊 韩明伟 姚建强 张竹军 孙旭梅 (74)专利代理机构 宜兴市天宇知识产权事务所 32208 代理人 史建群 李妙英 JP 特开平 5-314814 A,1993.11.26, 实施例 1-5. CN 1704447 A,2005.12.07, 实施例 1. US 6620343 B1,2003.09.16, 实施例 . (54) 发明名称 中温正温度系数聚烯烃导电聚合物 (57) 摘要 本发明涉及一种 PCT 特性更稳定的中温正温 度系数聚烯烃导电聚合物， 其特征组成包括 ： 高 压聚乙烯树脂 50-70 份， 聚异丁烯 。
3、20-40 份， 导电 碳黑 20-30 份， 三盐基性硫酸铅 1-3 份， 硬脂酸钙 1-3 份， 双季戊四醇酯 4-7 份， 氯化石蜡 2-5 份， 四 季戊四醇酯3-6 份， 过氧化二异丙苯3-5 份。 所得 聚烯烃导电聚合物， PTC 稳定性大为提高， PTC 特 性波动小、 持久性好， 经反复通断电 1000 次左右， 控温偏差只有 2-5， 大大小于现有中温正温 度系数聚烯烃导电聚合物， 控温偏差 10大波 动范围， PTC 效应更加突出明显， 长期通电或通断 电循环 PTC 特性十分稳定。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 李小童 (19)中华人民共和国国家知识产。
4、权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 CN 101205327 B1/1 页 2 1. 中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 其特征是重量组成包括 ： 高压聚乙烯树脂 50-70份， 聚异丁烯20-40份， 导电碳黑20-30份， 三盐基性硫酸铅1-3份， 硬脂酸钙1-3份， 双季戊四醇酯 4-7 份， 氯化石蜡 2-5 份， 四季戊四醇酯 3-6 份， 过氧化二异丙苯 3-5 份。 2. 根据权利要求 1 所述中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 其特征是还加有紫外线吸 收剂 1 份， 润滑剂 3-5 份， 填充剂 1 份。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述中温正温度系数聚。
5、烯烃导电聚合物， 其特征是三盐基性硫 酸铅与硬脂酸钙重量比为 1.5-2.0 1.5-2.0。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 其特征是双季戊四醇 酯与氯化石蜡重量之比为 2-2.5 1-1.5。 权 利 要 求 书 CN 101205327 B1/3 页 3 中温正温度系数聚烯烃导电聚合物 技术领域 0001 本发明涉及一种 PCT 特性更稳定的中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 用于制造 自限温伴热带。 背景技术 0002 正温度系数 (PTC) 导电聚合物， 一种用途是作为自限温伴热带 ( 电缆 ) 发热体， 主 要用于石油、 化工、 热电厂等管道、 。
6、阀门、 以及太阳能热水器管道的伴热， 地面采暖， 防寒服， 暖手器加热、 保温。 0003 正温度系数导电聚合物， 因高分子种类和组成不同， 可形成 65左右低温型、 105左右中温型、 大于 110高温型三个温度等级 PTC 材料。现有技术中温正温度系数导 电聚合物， 较多采用价格相对较低的聚烯烃及石墨为基材， 及相应添加剂组成， 一个最大不 足是 ： PCT特性稳定性不够理想， 经长时间使用和/或高次数重复通断电， PTC稳定性遂渐下 降， 居里点会发生较大偏差变动， 造成 PTC 居里点温度分散大， 通常波动范围在 10， 温 控不稳定， 难以满足原设计伴热温度要求。 0004 中国专利。
7、 CN1135704 公开的自限温度在 110的聚乙烯 PTC 材料， 组成为 ： 高密度 聚乙烯 (HDPE)60-80 份， 导电炭黑或乙炔炭黑 20-40 份， 抗氧剂， 经辐射交联或电子加速器 电子束照射交联。所得聚乙烯 PTC 材料， 自限温度为 11010。 0005 中国专利 CN2525761 公开的智能正温度系数自控温加热电缆， 自控发热体采用由 聚偏氟乙烯或聚乙烯、 导电碳黑、 碳酸钙等助剂混合造粒， 得到的正温度系数复合型高分子 材料， 未报导自限温波动。 0006 中国专利 CN1217353 公开的低温等级 (90以下 )、 PTC 特性稳定的树脂组合物， 主要由 1。
8、0-70wt线性低密度聚乙烯和粘接性树脂， 小于 10wt聚酯树脂或氟树脂， 以及 10-25wt接枝或表面处理过的乙炔碳黑组成， 还可添加氟弹性体及其它加工助剂。 由该组 合物制成的自控温加热电缆， 连续通电 6000hr， 温度、 功率及电阻均无明显下降趋势， 通断 电 500 次 PTC 性能稳定， 但未给出自限温波动范围， 并且该 PTC 聚合物属于低温型。 0007 中国专利 CN1699510 公开的发热温度为 65的低温等级、 正电阻温度系数阻燃树 脂组合物， 由 30 60的线性低密度聚乙烯 (LLDPE)， 10 30的氯化聚乙烯， 15 25 的导电炭黑， 10 20的十溴。
9、联苯醚和三氧化锑并用阻燃剂， 以及 5 10的加工助剂组 成， 采用电子辐照交联。此组合物制得的加热电缆 PTC 强度在 4 以上， OI 大于 26， 室温电 阻率为 102 105cm， 连续通电 6000 小时， 功率及电阻均无明显下降趋势， 通断电 500 次， PTC 特性稳定， 但未给出自限温波动范围， 同样该专利所得 PTC 为低温型， 解决的是阻燃 问题。 0008 中国专利CN1218067公开的高温品级(大于110)具有PTC特性的树脂组合物， 主要由 35 80wt氟树脂、 5 50wt特种氟橡胶、 2 10wt聚酯树脂和 5 12wt乙 炔炭黑组成， 亦可添加少量胶体石。
10、墨、 交联敏化剂、 氟弹性体加工助剂及 CaCO3、 TiO2等。该 组合物制成的加热电缆， 连续通电及通断电循环中功率及温度不下降， 使用安全， 阻燃特性 说 明 书 CN 101205327 B2/3 页 4 高 (OI 大于 50， 可自熄 )， 不仅同样未给出自限温波动范围， 而且所用基材为价格相对较高 的氟树脂、 氟橡胶。 发明内容 0009 本发明目的在于克服上述已有技术不足， 提供一种 PTC 特性稳定、 波动小、 持久性 好的中温正温度系数聚烯烃导电聚合物。 0010 本发明目的实现， 主要改进是采用高压聚乙烯与聚异丁烯复合基料 ； 以及采用四 季戊四醇酯抗氧剂， 双季戊四醇酯。
11、和氯化石蜡增塑剂， 三盐基性硫酸铅和硬脂酸钙复合稳 定剂 (K-1330)， 过氧化二异丙苯 (DCP) 交联剂， 从而使所得中温正温度系数聚烯烃导电聚 合物， 具有较现有技术更稳定的 PTC 特性。具体说， 本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合 物， 其特征是组成包括 ： 高压聚乙烯树脂 50-70 份， 聚异丁烯 20-40 份， 导电碳黑 20-30 份， 三盐基性硫酸铅 1-3 份， 硬脂酸钙 1-3 份， 双季戊四醇酯 4-7 份， 氯化石蜡 2-5 份， 四季戊四 醇酯 3-6 份， 过氧化二异丙苯 3-5 份。 0011 本发明中 0012 聚烯烃聚合物， 采用高压聚乙烯树脂与聚异。
12、丁烯复合基料， 更有利于 PTC 特性稳 定显示， PTC 居里点更加集中稳定。 0013 四季戊四醇酯抗氧剂， 耐热氧化性能优异， 且不易分解， 且与聚烯烃基料相溶性优 良， 也有利于 PTC 特性稳定。 0014 双季戊四醇酯和氯化石蜡增塑剂 ： 与聚烯烃材料介电系数 和溶解度指数 非 常接近， 相溶性好， 也有利于 PTC 特性稳定 ； 并且其与基料及导电碳黑流动性匹配好， 可以 改善成型特性。其中， 双季戊四醇酯与氯化石蜡重量之比， 一种较好为 2-2.5 1-1.5。 0015 三盐基性硫酸铅和硬脂酸钙稳定剂 ： 耐热、 耐光性好， 与聚烯烃材料极易相 溶， 也有利于 PTC 特性稳。
13、定， 并具有良好的加工性能。两者混合使用较好重量比为 1.5-2.0 1.5-2.0。 0016 过氧化二异丙苯 (DCP) 交联剂， 不挥发， 耐热性高， 化学稳定性好， 可使得交联后 的 PTC 性能更加稳定。 0017 此外， 本发明中还可以加入通常使用的各种功能助剂， 实现相应功能。 例如紫外线 吸收剂 1 份， 润滑剂 3-5 份， 填充剂 1 份， 阻燃剂等等， 加入品种无特别要求， 可以是通常使 用的。 0018 本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合物制备， 与通常化学交联制备正温度系数 导电聚合物相当， 无特别要求。 0019 本发明中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 由于采用高压。
14、聚乙烯树脂与聚异丁烯 复合基料， 以及选择的特定助剂共同作用， 使得所得聚烯烃导电聚合物， PTC 稳定性大为提 高， PTC 特性波动小、 持久性好， 经反复通断电 1000 次左右， 控温偏差只有 2-5 ( 温度控 制范围 1052-5 )， 大大小于现有中温正温度系数聚烯烃导电聚合物， 控温偏差 10 大波动范围， PTC 效应更加突出明显， 长期通电或通断电循环 PTC 特性十分稳定。以此制造 自限温伴热带 ( 自控温加热电缆 )， 具有自控温度精度高， 反复使用温控偏差小， 大大提高 了控温精度。 0020 以下结合几个具体实施方式， 进一步说明本发明。 说 明 书 CN 101205327 B3/3 页 5 具体实施方式 0021 实施例 ： 按实施例配比表， 将配比物料混合， 进行充分搅拌混和， 在双辊炼胶机上 于 100-130下进行混炼， 压片成型， 经单螺杆挤出机于 140-175挤出造粒， 得本发明正 温度系数导电聚合物。 0022 将此导电聚合物挤包于导体上挤制成芯带， 交联后挤包绝缘层、 屏蔽层、 挤护套， 即得居里温度点为 105左右的中温自限温伴热带。 0023 实施例配比表 ( 重量份 ) 0024 0025 此外， 省略紫外线吸收剂、 润滑剂、 填充剂， 对 PTC 特性基本无影响。 说 明 书 。