新型有机PTC非线性导电材料及其器件的热电稳定性.pdfVIP

维普资讯 Vo1．13 高分子材料科学与工程 N0．2 997年 3月 POLYMERICMATERIALSSC1ENCEANDENGINEERING Mar．1997 新型有机PTC非线性导电材料及其 器件的热电稳定性 √ 三盟 三盥 张炳玉 张志平 (华东理工大学材辩所．上海．200~87) 狮 摘 要 提 出了一种改善有机PTC导电材料电性能重复酶定性的新退径．即在发热体材料中导凡一种 与碳黑粒于表面有亲和性的报性接娃物作为第三组争，使其在幂面形成一种所谓 “束缚组成枷 或 “相互贯八型树脂组成拍 ．使碳黑粒千在基啦中争散酶定。实验表明．谊法可以消睁NTC 应．提 高电阻稳定性及PTC强度．从基体与导电粒千表面相互作用的观点作了 关键词 pTC／NTC~ 极·性接牧物·界面相互作用·导电星．自±挫} Raychem公司60年代开发研制的PTC(Po~．Temp．Coeff．)自 泛用于化工石油管道防冻保温的电伴热器件，受到广泛研究 J。然而，PTC导电材料及其器 件在实际应用中由于NTC(Neg．Temp．Coeff．)效应的出现及电阻稳定性差而严重地妨碍着它 的推广使用” 。 目前解决的办法是采用辐照交联使导电粒子位移受阻，可在一定程度上提 高其老化寿命 ’“‘ 本文提出采用加入极性接枝物的方法使基体与导电粒子间形成某种物理化学结合．稳定 其间的某种配置状态 “，并对材料PTC强度大小。可逆回复性等特性作了分析。 1 实验部分 i．1 原料 基本体系为低密度聚乙烯／碳~(LDPE／CB)复合物。其中LDPE的MI值为2．0g／10rain； 碳黑为乙炔黑(ACET)，由浙江淳安化工厂生产，粒径d0～50nm+DBP值 3．0～3．5cma／g，比 表面积60～70m ／g。添加剂A为饭性接枝物，B为非极性按枝物．C为弱极性接枝物，A、B、C 均为自制 i．2 样品制备 基俸树脂与3种不同组分A、B、C分别以高温混炼5rain后加入导电粒子，再混炼10min． 收惜日期：l鲫5一 “一 ／7J悔改稿收到 日期Il9嘶一l2—26 ， ． ● 维普资讯 第2期 罗延蚺等t新型有帆PTC非线性导电村制丑其器件的热电稳定性 经25t平板硫化机在200士5℃．15MPa下热压l0rain．再经l0MPa冷压处理得到lmm厚试 片。对电缆产品的制备是将共混后的样品经造粒、挤出工艺后得到。 I．3 样品测试 I．3．1 电阻及电阻率～温度曲线：将得到的lmm厚试样切成直径 l0．5mm的圆片．在其表 面涂上一薄层导电银胶以确保电扳与试样良好接触。试佯测试温度恒定在室温 20~2℃．升 温进度 2℃／rain，沿厚度方向测定电阻，其大小按惠斯登电桥原理测定，结果经换算以电阻率 列数表示。电极系统参照ISO3915—1981(2)自行设计．附有加热恒温装置。 1．3．2 力学性能：样品力学性能按GB1010—79进行。拉伸强度及断裂伸长率在国产XLL一 250型拉力试验机上进行．拉伸速度 50mm／min．测量条件为室温。弹性模量在日本岛津AG一 2000A型电子拉力试验机上测定．拉fr速度 2mm／min．测量范围为室温～130C。 I．3，3 辐照交联：采用强瘦为2万居里的”Co一：，射线源。 I．3．4 转矩一时间曲线：采用德国HakkeSystem—d0Mixer共混密炼机，温度 200℃、转速60 rpm、时间 l0ra