辐射交联对LDPE／CB复合物PTC效应稳定性的影响.pdfVIP

维普资讯 第 2l卷 第 l期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vo1．21，No．I 2003年 2月 J．Radiat．Res．Radiat．Process． February2003 辐射 交联 对 LDPE／OB复合 物 PTO效应 稳 定性 的影 响 谢鸿峰 董丽松 孙家珍 (中国科学院长眷应用化学研究所 1备 130022) 摘要 研究J，低密度聚乙烯 (LDPE)，炭黑(cB)复合物 升温、降温循环中的导I忡能。利用 差 描量热分析 仪 (DSC)研究 J，复合物的熔融行为，以及臆用 力．体积．温度分析仪 (PVT)研究 J，复合物 聚合物熔点时的体 积膨胀性能。结果表u月，辐射交联可以有效地提高复合物正温度系数(PTC)效应的重复性，纯凝胶复合物的PTC强 度显著降低，说明溶胶 聚乙烯熔点时的体积膨胀是交联复合物正温度系数(PTC)效应的产生的重要原因。 关键词 炭黑，辐射交联，导电性复合物，PTC效应 中图分类号 0644．23 聚乙烯填充炭黑后得剑导 电复合物，当炭黑达到 1 材料和方法 一 定填充浓度后就会产生止温度系数(PTC)(Positive 1．1 原料 TemperatureCoefficient)效应，即复合物的体积 电阻 率随温度的增加而增加，在聚合物的熔点附近，体积 1．1．1 LDPE 燕 山石 lI2A-1，熔融指数为 2g／10min， 电阻率会突然增；bDJL个数量级 l【J。通常PTC效应产生 密度为 0．921g／cm。 后，体系的体积电阻率会随着温度的增加而减小，也 1．1．2 乙炔黑 粒径 40-- 50nm，吸油值为 300— 就是负温度系数(NTC)(NegativeTemperatureCoeffi— 320mlJ100g，比表面积为 60—7Om ，pH值为5．0— cient)效应 2【】。聚乙烯／炭黑复合物 PTC效应的研究已 7．0，浙江淳安化 [厂 。 有儿十年历史了，主要应用_丁白控温伴热带、过流保 护器和感温元什等 J。 1．2 试样的制备 PTC材料在使用过程中，具有 PTC效应衰减和 100份 LDPE利2O份乙炔黑以及抗氧剂在密炼 NTC效应两人缺陷，尤其是后者，严重地限制了PTC 材料的应用4【】。研究人员研究了许多方法米提高材料 机中 160℃密炼 5min，切粒。再在开炼机上 160℃ PTC效应的稳定性，一种方法是使用几种炭黑的混合 混炼 5min，切粒。25t平板硫机在 150℃，12—15MPa 物，利用高结构炭黑提供的良好导电性和低结构炭黑 下，压入 电极并恒温 lOmin，再经 10MPa冷压处理 粒径大、粒子间相互作用较差而不易附聚的特点，从 得到 100mmX10mmX3mm的试样。辐照过的样 而提高PTC效应的稳定性5【J：另一种方法是使用不同 品在 135℃用二甲_苯同流 72h，每24h换液 1次，冷 性质的聚合物基质，其中有一种基质与炭黑有较强的 却后用乙醇洗涤，在8O℃的真空烘箱中干燥至恒重， 相互作用，阻．II-．炭黑粒子的附 刚。上述两种方法尽 得剑交联 LDPE／CB复合物的纯凝胶。 管使PTC效应的重复性有所提高，但都不能有效地消 除NTC效应。目前，提高 PTC效应的稳定性利消除 1．3 辐照 NTC效应最有效的方法是对聚合物基质进行交联。其