本發(fā)明涉及化工，尤其涉及一種氟硅橡塑合金基ptc材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著全球能源資源的日益匱乏，環(huán)境污染問(wèn)題的日益突出，電能替代傳統(tǒng)能源資源消費(fèi)已成為了當(dāng)今的主流。在伴熱行業(yè)領(lǐng)域，也逐漸的由電伴熱替代傳統(tǒng)蒸汽、燃煤、熱水伴熱形式，成為伴熱保溫的首選。

2、一般來(lái)講，自控溫電伴熱帶按溫度等級(jí)可分為低溫、中溫、高溫、超高溫系列，且隨著溫度等級(jí)的升高其技術(shù)難度更大，而在高溫以上溫度等級(jí)產(chǎn)品研究相對(duì)較少，缺少性能穩(wěn)定的超高溫（200℃）伴熱帶產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中提到的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氟硅橡塑合金基ptc材料及其制備方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種氟硅橡塑合金基ptc材料，按質(zhì)量份計(jì)算包括：氟塑料75-90份、硅橡膠10-25份、導(dǎo)電粉體15-30份、相容劑5-15份、氧化鋅5-15份、碳酸鈣1-3份、偶聯(lián)劑0.1-1份、氧化鈰0.25-1.25份、交聯(lián)劑0.2-0.5份。

4、優(yōu)選的，所述導(dǎo)電粉體的制備方法如下：

5、將炭黑粉體、石墨粉體分散在乙醇水溶液中，攪拌加熱，加入3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷，加熱攪拌反應(yīng)，干燥，降溫，加入tris（三羥甲基氨基甲烷），多巴胺，調(diào)節(jié)體系ph為8.5，攪拌反應(yīng)，水洗、乙醇洗滌、干燥，得到導(dǎo)電粉體。

6、優(yōu)選的，所述相容劑的制備方法如下：

7、氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、四丁基氫氧化銨混合均勻，加熱反應(yīng)，得到催化劑；

8、氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、催化劑混合均勻，加熱反應(yīng)，加入去離子水進(jìn)行封端，得到羥基封端聚氟硅，即相容劑。

9、優(yōu)選的，所述炭黑粉體、石墨粉體、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、tris（三羥甲基氨基甲烷）、多巴胺的質(zhì)量比為100：（10-20）：（5-15）：（10-30）：（80-120）。

10、優(yōu)選的，所述乙醇水溶液的質(zhì)量濃度為60-80%。

11、優(yōu)選的，所述1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、四丁基氫氧化銨的質(zhì)量比為100：（5-15）。

12、優(yōu)選的，所述1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、催化劑、去離子水的質(zhì)量比為100：（5-15）：（1-3）。

13、優(yōu)選的，所述氟塑料為全氟乙烯基醚和四氟乙烯共聚物，所述硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠。

14、優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，所述交聯(lián)劑為雙二四硫化劑。

15、本發(fā)明第二部分提供了一種上述ptc材料的制備方法，將氟塑料、硅橡膠、導(dǎo)電粉體、相容劑、氧化鋅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、氧化鈰、交聯(lián)劑進(jìn)行預(yù)混，熔融密煉，擠出造粒，得到所述ptc材料。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、1.使用本發(fā)明ptc材料制備的伴熱帶在最高維持溫度、最高承受溫度、ptc強(qiáng)度、室溫電阻率、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、熱穩(wěn)定性等方面均具有十分優(yōu)異的表現(xiàn)，滿足超高溫（200℃）伴熱帶產(chǎn)品的性能需求。

18、2.本發(fā)明通過(guò)含氟硅烷偶聯(lián)劑（3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷）對(duì)炭黑粉體、石墨粉體表面進(jìn)行改性，然后多巴胺在改性粉體表面聚合，得到聚多巴胺包覆的改性粉體，聚多巴胺上存在大量羥基,可以與炭黑、石墨形成氫鍵作用,能夠形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚多巴胺，實(shí)現(xiàn)在改性粉體表面均勻的包覆。

19、3.本發(fā)明的相容劑由1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷開(kāi)環(huán)聚合，添加去離子水進(jìn)行封端，得到羥基封端聚氟硅，在相容劑的作用下，導(dǎo)電粉體（聚多巴胺包覆的改性粉體）與氟塑料、硅橡膠熔融混合時(shí)，在氫鍵、范德華力等作用下，可以抑制氟硅橡塑合金分子鏈的變形，實(shí)現(xiàn)了更好的分散效果，提高了ptc材料的性能。

技術(shù)特征：

1.一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)算包括：氟塑料75-90份、硅橡膠10-25份、導(dǎo)電粉體15-30份、相容劑5-15份、氧化鋅5-15份、碳酸鈣1-3份、偶聯(lián)劑0.1-1份、氧化鈰0.25-1.25份、交聯(lián)劑0.2-0.5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述導(dǎo)電粉體的制備方法如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述相容劑的制備方法如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述炭黑粉體、石墨粉體、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、tris（三羥甲基氨基甲烷）、多巴胺的質(zhì)量比為100：（10-20）：（5-15）：（10-30）：（80-120）。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述乙醇水溶液的質(zhì)量濃度為60-80%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、四丁基氫氧化銨的質(zhì)量比為100：（5-15）。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷、催化劑、去離子水的質(zhì)量比為100：（5-15）：（1-3）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述氟塑料為全氟乙烯基醚和四氟乙烯共聚物，所述硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟硅橡塑合金基ptc材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，所述交聯(lián)劑為雙二四硫化劑。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述ptc材料的制備方法，其特征在于，將氟塑料、硅橡膠、導(dǎo)電粉體、相容劑、氧化鋅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、氧化鈰、交聯(lián)劑進(jìn)行預(yù)混，熔融密煉，擠出造粒，得到所述ptc材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種氟硅橡塑合金基PTC材料，按質(zhì)量份計(jì)算包括：氟塑料75?90份、硅橡膠10?25份、導(dǎo)電粉體15?30份、相容劑5?15份、氧化鋅5?15份、碳酸鈣1?3份、偶聯(lián)劑0.1?1份、氧化鈰0.25?1.25份、交聯(lián)劑0.2?0.5份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：使用本發(fā)明PTC材料制備的伴熱帶在最高維持溫度、最高承受溫度、PTC強(qiáng)度、室溫電阻率、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、熱穩(wěn)定性等方面均具有十分優(yōu)異的表現(xiàn)，滿足超高溫（200℃）伴熱帶產(chǎn)品的性能需求。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洪平,徐楚楠,湯華軍,李萬(wàn)鋒,倪婷婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蕪湖佳宏新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10