阻燃型ptc高分子自限溫電熱膜及其制備方法

專利名稱：阻燃型ptc高分子自限溫電熱膜及其制備方法
技術領域：
本發明屬于電熱材料制備技術領域，具體涉及一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜及其制備方法。
背景技術：
面狀電熱采暖產品主要由半導體發熱體、載流條、絕緣材料構成。低溫輻射電熱膜的主流產品是由夾在絕緣聚酯(PET)薄膜間的并聯的導電油墨載流條、銀粉涂料匯流條制成，電熱膜經導線連通電源，將電能轉化為熱能。美國Calorique電熱膜含兩層絕緣聚酯膜，中間墨線為導電油墨，厚約0. 2mm 0. 3mm。中國專利申請號99111331. 4 (公開號為0附255037，
公開日為2000.05.31)公開了一種“低溫輻射電熱膜”，中國專利申請號 200610010213. 8 (公開號為CN1874619，
公開日為2006. 12. 06)公開了一種“電熱地膜”，中國專利申請號92106555.8(公開號為0附080109，
公開日為1993. 12. 29)公開了“一種復合電熱膜”，中國專利申請號91112670. 8 (公開號為CN1074074，
公開日為1993. 07. 07)公開了“一種新型電發熱膜”。低溫輻射電熱膜多采用絲網印刷法將導電油墨通過網版轉印到承印物上。中國專利申請號03110936. 5 (公開號為CN1440219，
公開日為2003. 09. 03)公開了 “一種電熱膜制造方法”，采用凹版印刷技術將導電油墨印刷在PET基膜上形成平行排列的導電條，導電條兩端由油墨連接并復合匯流條，電熱膜上覆蓋另一基膜。中國專利申請號 200710036025. 7 (公開號為CN101148939，
公開日為2008. 03. 26)公開了 “一種電熱地板，，， 采用絲網印制技術在基板上印刷涂料電熱膜層，電熱膜上層設有絕緣層，可在36V 220V 電壓下長期安全使用。中國專利申請號201010562200. 8 (公開號為CN102083M6A，
公開日為2011. 06. 01)公開了 “一種遠紅外電熱膜”，導電銀漿條、導電碳漿條呈正交排列，置于兩層絕緣薄膜中間，電熱轉換率達98 %，發熱溫度不超過80°C。中國專利申請號03146405. 父(公開號為〔附571588，
公開日為2005.01.26)公開了“單向熱輻射電熱膜”，采用定向反射功能膜使熱能僅向單面輻射。中國專利申請號200910010841. X(公開號為CN101534582，
公開日為2005. 01. 26)公開了“遠紅外電熱膜毯”，含油墨(碳素)電熱膜、皮革層、保護層、保溫層、防水層、傳感器等。中國專利申請號201110062060. 2 (公開號為CN102U8467A，
公開日為 2011. 07. 20) ,201110060629. 1 (公開號為 CN102131317A，
公開日為 2011. 07. 20)分別公開了“電熱地膜采暖裝置”、“防漏電與防電磁輻射電熱地膜及其制作方法”，聚酯薄膜上均勻印刷油墨導電條，外面兩側依次鋪設導電鋁箔帶、PE封套、PVC保護封套。其它制作低溫輻射電熱膜的技術包含噴涂法、涂膠法、浸漬法、壓印法等。中國專利申請號011沘四7. 5(公開號為CN1413064,
公開日為2003. 04. 23) “一種納米電熱膜的制造方法和用納米電熱膜制成的散熱板”、中國專利申請號200910106860.2(公開號為CN101541110，
公開日為2009.09.23) “納米電熱膜材料及納米電熱器件的制作方法”，均在基板上噴涂導電涂料形成電熱膜。中國專利申請號200710047983.4(公開號為 CN101431837，
公開日為2009. 05. 13) “一種遠紅外柔性電熱材料及其制作方法和應用”、中國專利申請號90106391. 6 (公開號為CN1060325，
公開日為1992. 04. 15) “節能型電熱膜融雪器和制法及用途”，均將導電涂料涂附基膜(聚酯膜、膠布等)上，干燥后加裝并聯電極、 電源線。中國專利中請號99117279. 5 (公開號為CN1258186，
公開日為2000. 06.觀)“一種柔性電熱膜發熱體的制造方法”、中國專利申請號200810118187. X(公開號為CN101346017，
公開日為2009.01. 14) “高分子電熱膜及其應用”，則在柔性高分子基膜表面預設電極， 再將導電涂料均勻涂覆在基材表面形成電熱膜，其上固定絕緣保護層。中國專利申請號 89107751. 0(公開號為CN1051059，
公開日為1991. 05. 01)公開了 “一種透明半導體電熱薄膜”，以SbCl3、CdCl2摻雜SnA半導體層，以二甘醇丁醚醋酸酯、聚異丁烯、環己酮為粘結劑， 以無水乙醇為主要溶劑，采用浸涂和烘干工藝在襯底材料上形成半導體薄膜型電熱膜。中國專利申請號200810036591. 2 (公開號為CN101568201，
公開日為2009. 10. 28)公開了“雙導發熱體”，其電熱片包括絕緣基板(聚酯薄膜或爽木膠木板)、兩個壓印在絕緣基板表面上的低溫輻照電熱膜(導電油墨、碳晶片或碳素纖維)，兩電熱膜間隔錯開、電極彼此對齊， 可有效地消除電磁波。碳素面狀發熱板為另一種主流低溫輻射電熱膜。韓國HALLA株式會社睿堅 Heating地暖系統的發熱主體系納米碳素與無紡布嵌入式面狀發熱體，共11層總厚度 0.7mm，具有智能控溫功能，自身溫度不超過60°C。中國專利申請號201110059086. 1 (公開號為CN102123529A，
公開日為2011. 07. 13) “一種新型碳纖維復合電熱膜及其制備方法”、中國專利申請號00121583. 3 (公開號為CN1338885，
公開日為2002. 03. 06) “低溫輻射碳纖維電熱膜及其制備方法”所披露的電熱膜含導電碳纖維網狀編織層、兩端金屬電極、 被絕緣導熱塑料膜。中國專利申請號200710006388. 6 (公開號為CN101237723，
公開日為 2008. 08. 06)公開了 “電熱膜用組成物及以其所制得的電熱膜與電熱裝置”，將導電涂料涂布于網絡狀纖維材料(如碳纖維紙、金屬纖維紙、鍍金屬纖維紙)上，熱固化得到10 1200 歐姆電阻值的電熱膜。中國專利申請號200310107851. 8 (公開號為CN1606384，
公開日為
2005.04. 13)公開了“耐折迭聚四氟乙烯電熱膜及其制備方法”，將導電聚四氟乙烯樹脂分散液混合、造粒、干燥，加入助擠劑，用推壓機成型為圓條狀，用壓延機壓制為纖維狀膜，除助擠劑后燒結為柔軟強韌的纖維狀電熱膜。具有電阻正溫度系數(positive temperature coefficient，PTC)效應的無機或有機材料可用于制作自控溫型智能電熱膜，PTC功能可防止局部異常過熱，自動控制電流隨溫度的變化，有效控制耗電量。已商業化產品如韓國DYMSCO (大熙)PTC遠紅外線電熱膜、山東恒遠電熱材料科技有限公司PTC電熱膜，系半透明聚酯薄膜與導電油墨低溫粘合而制成。浙江華源電熱有限公司賽沃智能地暖系統包含1.2mm厚、寬的填充聚乙烯(PE)型PTC半導體元件，利用熱敏電阻特性實現電熱膜的主動溫控。中國專利申請號 90102752. 9 (公開號為CN1056393，
公開日為1991. 11. 20)公開了 “具有撓性及恒溫特性的復合型導電高分子電發熱體”，采用含15-60 %導電填充劑的復合型可固化高分子材料作電阻層，兩面覆蓋絕緣層，發熱體表面或內部加骨架層。中國專利申請號03814070.5(公開號為 CN1663002,
公開日為 2005. 08. 31)、200510134568. 3 (公開號為 CN1790557,
公開日為
2006.06. 21)、200910003413. 4 (公開號為 CN101521963,
公開日為 2009. 09. 02)公開了 “柔性PTC發熱體及其制造方法”，基材表面設有凹凸狀樹脂發泡體或橡膠材料，采用印刷技術在柔性基材上形成PTC電阻、電極。中國專利申請號20051004M21. 7 (公開號為CN1791308，
公開日為2006. 06. 21)公開了 “加熱膜制造方法及其有關的發熱體”，利用絕緣層上面的水
5溶性用金屬處理的電阻墨水或者利用輔助模具，鍍金或者真空鍍膜成電極線條后，未形成電極層的上面用PTC油墨印刷成特定形狀或者未形成電極線條的上面鍍層薄膜。傳統面狀發熱膜的制作工藝是在絕緣基材表面進行涂覆和絲網印刷。由于導電膜層與基材熱膨脹系數不同，反復加熱-冷卻后導電膜層與基材間易形成氣泡，導致導電膜層脫落；同時，反復加熱-冷卻導致導電膜層易產生微小裂紋，使得電阻值在使用過程中逐漸增加，電熱功率衰減比較明顯。

發明內容
本發明的目的是提供了一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，具有電熱功能穩定，阻燃性能好，使用壽命長的優點。本發明的另一目的是提供該阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法。本發明所采用的技術方案是，一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于， 包括第一絕緣層和第二絕緣層，在第一絕緣層和第二絕緣層之間設置有PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條；其中，PTC導電層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25 重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。PTC導電層的原料組成中，聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、 線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；乙烯基硅烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。第一絕緣層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；第二絕緣層的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。第一載流條和第二載流條均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC導電層的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300_ 900_。本發明所采用的另一技術方案是，阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層和第二絕緣層；步驟2、制備PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條；步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層、第二絕緣層、以及放置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導電層在130°C 150°C溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得。步驟1的具體過程為
步驟1. 1、分別稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2的具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的 PTC導電材料切割獲得PTC導電層。PTC導電層的原料組成中，聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、 線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；乙烯基硅烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸；第一載流條和第二載流條均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC導電層的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300_ 900_。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的有益效果是1、本發明中的第一絕緣層、第二絕緣層以及PTC導電層均包含聚乙烯樹脂，因此熱膨脹系數大致相當，界面黏結力強。在本發明電熱膜的使用過程中，反復通電加熱-斷電冷卻后，第一絕緣層、第二絕緣層以及PTC導電層間不易形成氣泡或產生界面黏結性能的顯著變化，PTC導電層不易產生微裂紋，不會引起PTC導電層脫落與電熱性能的惡化，從而提高了本發明電熱膜的性能穩定性，延長了使用壽命。2、本發明以三層結構調控電熱膜的阻燃性能，將PTC導電層設置于第一絕緣層和第二絕緣層之間。第一絕緣層和第二絕緣層的阻燃性能由納米氫氧化鋁、聚磷酸銨、季戊四醇復合阻燃劑予以保證。即在滿足了第一絕緣層和第二絕緣層擠出壓延加工性能的同時， 本發明比例的納米氫氧化鋁、聚磷酸銨以及季戊四醇提高本發明電熱膜的阻燃性能。本發明方法的有益效果是，工藝流程簡單，成本低，容易實現。


圖1為本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，包括第一絕緣層1和第二絕緣層2，在第一絕緣層1和第二絕緣層2之間設置有PTC導電層3，PTC導電層3的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條4和第二載流條5。其中，PTC導電層3的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0重量份、 十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、 或中密度聚乙烯樹脂。乙烯基硅烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、 乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’_雙 [β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。對碳纖維的型號與尺寸無特殊要求，優選長0. 5mm 4mm、直徑1 μ m 10 μ m的短切碳纖維。對乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的組成無特殊要求，優選醋酸乙烯酯單元重量百分數為10% 28 %的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、辛烯單元重量百分數為9 % 觀％的乙烯-辛烯共聚物。第一絕緣層1和第二絕緣層2的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10 重量份。抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。第一載流條4和第二載流條5均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、 無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶或鍍銀銅絲編織帶。本發明電熱膜優選的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，PTC 導電層3的厚度為0. 2mm 1. 0mm、且寬度為300mm 900mm。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層1和第二絕緣層2。步驟2、制備PTC導電層3，所述PTC導電層3的左右兩邊緣處對應包埋有第一載流條4和第二載流條5，第一載流條4和第二載流條5平行設置。具體過程為步驟2. 1、稱取PTC導電層3的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0 重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條4和第二載流條5包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導電材料切割獲得PTC導電層3。步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層1、第二絕緣層2、以及設置在第一絕緣層1 和第二絕緣層2之間的PTC導電層3在130°C 150°C溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得。本發明方法工藝簡單，材料廣泛，易于實現連續化生產。第一絕緣層1、第二絕緣層2以及PTC導電層3的制備可以采用單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機，推薦使用塑化能力強的往復式單螺桿擠出機。以下結合具體實施例進一步說明本發明。實施例1步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取第一絕緣層1和第二絕緣層2的原料組成包括低密度聚乙烯樹脂 100kg，納米氫氧化鋁^g，聚磷酸銨20kg，季戊四醇^g，水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1kg。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合2min，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機在150°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 1mm、且寬度均為300mm的第一絕緣層1和第二絕緣層2。步驟2、制備PTC導電層3，PTC導電層3的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條4 和第二載流條5，第一載流條4和第二載流條5平行設置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括低密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5kg,乙烯-辛烯共聚物25kg，炭黑Mkg，碳纖維25kg，過氧化二異丙苯lg，乙烯基三甲氧基硅烷0. 1kg，十二烷基苯磺酸0. 1kg，水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺1kg。步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合2min，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機在150°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導電材料切割獲得厚度為0. 2mm、且寬度為300mm的PTC導電層。其中，第一載流條4和第二載流條5均為單絲直徑為0. IOmm的裸銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層1、第二絕緣層2、以及設置在第一絕緣層 1和第二絕緣層2之間的PTC導電層3在130°C溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得厚度為 0. 4mm、且寬度為300mm的本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個位置的表面溫度。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結果顯示，在環境溫度為32°C時，220V電壓下電熱平衡溫度為77°C 81°C，連續測試48h，電熱溫度變化不超過 4°C。實施例2步驟1、制備第一絕緣層1和第二絕緣層2，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括高密度聚乙烯樹脂100kg，納米氫氧化鋁^g，聚磷酸銨汕8，季戊四醇20kg，N，N，-雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼10kg。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合5min，將得到的混合物料使用雙螺桿擠出機在220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 5mm、且寬度均為900mm的第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2、制備PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第
9二載流條，第一載流條和第二載流條平行設置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括高密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 55kg，乙烯-辛烯共聚物^g，炭黑55kg，碳纖維^g，過氧化二異丙苯10g，乙烯基三乙氧基硅烷2. 0kg，十二烷基苯磺酸2. 0kg，N，N’-雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼 IOkg0步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合5min，將得到的混合物料使用雙螺桿擠出機在220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導電材料切割獲得厚度為1. 0mm、且寬度為900mm的PTC導電層。其中，第一載流條和第二載流條均為直徑為0. 15mm的無氧銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層、第二絕緣層、以及設置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導電層在150°C溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得厚度為2. 0mm、且寬度為900mm的本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個位置的表面溫度。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結果顯示，在環境溫度為32°C時，220V電壓下電熱平衡溫度為81 °C 86°C，連續測試48h，電熱溫度變化不超過 5°C。實施例3步驟1、制備第一絕緣層和第二絕緣層，具體過程為步驟1. 1、稱取原料組成包括線形低密度聚乙烯樹脂100kg，納米氫氧化鋁Ukg， 聚磷酸銨Ukg，季戊四醇Ukg，聚乙烯亞胺Wig。步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合％iin，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機在180°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得厚度均為0. 4mm、且寬度均為600mm的第一絕緣層和第二絕緣層。步驟2、制備PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第二載流條，第一載流條和第二載流條平行設置，具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括線形低密度聚乙烯樹脂100kg，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30kg，乙烯-辛烯共聚物Mkg，炭黑35kg，碳纖維Mkg，過氧化二異丙苯5g，乙烯基三叔丁基過氧硅烷1. 0kg，十二烷基苯磺酸0. ^g，聚乙烯亞胺^g。步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合％iin，將得到的混合物料使用單螺桿擠出機在180°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條和第二載流條包埋在左右兩邊緣處，將獲得的PTC導電材料切割獲得厚度為0. 6mm、且寬度為600mm的PTC導電層。其中，第一載流條和第二載流條均為直徑為0. 12mm的鍍錫銅絲編織帶。步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層、第二絕緣層、以及設置在第一絕緣層和第二絕緣層之間的PTC導電層在140°C溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得厚度為1.4mm、且寬度為600mm的本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個位置的表面溫度。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結果顯示，在環境溫度為32°C時，220V電壓下電熱平衡溫度為62°C 67°C，連續測試48h，電熱溫度變化不超過 5°C。實施例4聚乙烯樹脂使用中密度聚乙烯樹脂，其余條件同實施例2.最終制得本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個位置的表面溫度。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結果顯示，在環境溫度為32°C時，220V電壓下電熱平衡溫度為52°C 62°C，連續測試48h，電熱溫度變化不超過 IO0C0實施例5抗蝕劑均使用植酸，其余條件同實施例2。最終制得本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。將第一載流條4和第二載流條5連接電源，通電，采用紅外測溫儀測試該電熱膜任意9個位置的表面溫度。本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的測試結果顯示，在環境溫度為32°C時，220V電壓下電熱平衡溫度為50°C 58°C，連續測試48h，電熱溫度變化不超過 8°C。實施例6抗蝕劑使用乙烯基三異丙氧基硅烷，乙烯基硅烷偶聯劑使用乙烯基三異丙氧基硅烷，其余條件同實施例2。最終制得本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。實施例7抗蝕劑均使用植酸，乙烯基硅烷偶聯劑使用乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷，其余條件同實施例2。最終制得本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。實施例8抗蝕劑均使用植酸，乙烯基硅烷偶聯劑使用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其余條件同實施例2。最終制得本發明阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜。
權利要求
1.一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，包括第一絕緣層(1)和第二絕緣層O)，在所述第一絕緣層(1)和第二絕緣層( 之間設置有PTC導電層(3)，所述PTC導電層(3)的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條(4)和第二載流條(5)；其中，所述PTC導電層C3)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0重量份、 十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。
2.按照權利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述PTC導電層(3)的原料組成中，所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；所述乙烯基硅烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸。
3.按照權利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述第一絕緣層 (1)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20 重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；所述第二絕緣層O)的原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、 季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份。
4.按照權利要求1所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，所述第一載流條(4)和第二載流條( 均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。
5.按照權利要求1、2、3或4所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜，其特征在于，該電熱膜的厚度為0.4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，所述PTC導電層(3)的厚度為 0. 2mm 1. 0mm、且寬度為 300mm 900mm。
6.一種阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備第一絕緣層(1)和第二絕緣層O)；步驟2、制備PTC導電層(3)，所述PTC導電層(3)的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條(4)和第二載流條(5)；步驟3、采用三輥壓延機將第一絕緣層(1)、第二絕緣層O)、以及放置在所述第一絕緣層(1)和第二絕緣層(2)之間的PTC導電層(3)在130°C 150°C溫度下壓延復合，冷卻， 收卷，即得。
7.按照權利要求6所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，步驟 1的具體過程為步驟1. 1、分別稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、納米氫氧化鋁5 20重量份、聚磷酸銨5 20重量份、季戊四醇5 20重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟1. 2、將步驟1. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，將獲得的絕緣層材料切割獲得第一絕緣層(1)和第二絕緣層(2)。
8.按照權利要求6所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，步驟 2的具體過程為步驟2. 1、稱取原料組成包括聚乙烯樹脂100重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5 55 重量份、乙烯-辛烯共聚物5 25重量份、炭黑15 55重量份、碳纖維5 25重量份、過氧化二異丙苯0. 001 0. 010重量份、乙烯基硅烷偶聯劑0. 1 2. 0重量份、十二烷基苯磺酸0. 1 2. 0重量份、以及抗蝕劑1 10重量份；步驟2. 2、將步驟2. 1稱取的各原料組成加入高速混合機中，高速混合aiiin 5min，將得到的混合物料使用擠出機在150°C 220°C溫度下擠出并通過T型口膜，同時，通過T型口內置孔沿擠出方向、將第一載流條(4)和第二載流條( 包埋在左右兩邊緣處，將獲得的 PTC導電材料切割獲得PTC導電層(3)。
9.按照權利要求8所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，所述PTC導電層(3)的原料組成中，所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、線形低密度聚乙烯樹脂、或中密度聚乙烯樹脂；所述乙烯基硅烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙氧基)硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述抗蝕劑是水楊酰胺基鄰苯二甲酰亞胺、或N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、聚乙烯亞胺、植酸；所述第一載流條(4)和第二載流條( 均為單絲直徑為0. Olmm 0. 15mm的裸銅絲編織帶、無氧銅絲編織帶、鍍錫銅絲編織帶、鍍鎳銅絲編織帶、或鍍銀銅絲編織帶。
10.按照權利要求6、7、8或9所述阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜的制備方法，其特征在于，該電熱膜的厚度為0. 4mm 2. 0mm、且寬度為300mm 900mm，其中，所述PTC導電層 (3)的厚度為0. 2mm 1. 0_、且寬度為300_ 900_。
全文摘要
本發明的阻燃型PTC高分子自限溫電熱膜包括第一絕緣層、第二絕緣層和PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處對應包埋有相互平行的第一載流條和第二載流條。該電熱膜具有電熱功能穩定，阻燃性能好，使用壽命長的優點。本發明的制備方法包括以下步驟制備第一絕緣層和第二絕緣層，制備PTC導電層，PTC導電層的左右兩邊緣處分別包埋有第一載流條和第二載流條，采用三輥壓延機在130℃～150℃溫度下壓延復合，冷卻，收卷，即得。本發明方法工藝流程簡單，成本低，容易實現。
文檔編號H05B3/34GK102427616SQ201110258709
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者宋義虎, 強弱, 強自謙, 計曉榮 申請人:西安蓋沃熱能科技有限公司