(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 1254932 A (43)申请公布日 2000.05.31 |
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(21)申请号 CN98122016.9
(22)申请日 1998.11.19
(71)申请人 上海维安热电材料有限公司
地址 200082 上海市昆明路16号
(72)发明人 侯李明 杨兆国 李从武 潘昂
(74)专利代理机构 上海专利商标事务所
代理人 左一平
(51)Int.CI
H01C7/02
H01B1/20
H05B3/10
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种从高分子材料为主要原料的低电阻热敏电阻器及其制造方法,它的芯材采用高分子聚合物、导电填料、无机填料、加工助剂混合而成。与现有技术相比,本发明采用了经过特殊处理的导电填料,增加了其表面活性基团的数量,提高了它与高分子基体的结合性,从而提高了电阻器的热稳定性。本发明产品经多次高电流冲击后,仍可恢复到低电阻状态。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.低电阻热敏电阻器，它由芯材和贴覆于上述芯材两面的金属箔片、焊接在上述金属箔片外表面上的片状或引线状引出电极以及包覆在外面的绝缘层构成，其特征在于上述芯材由高分子聚合物、导电填料、无机填料以及加工助剂混合而成，其配方如下(重量百分数)：
高分子聚合物 34～60％
导电填料 34～60％
无机填料 5～20％
加工助剂 1～5％
2.根据权利要求1所述的低电阻热敏电阻器，其特征在于芯材组分高分子聚合物可以是一种聚合物或两种以上聚合物的共聚物，主要有：聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸二乙酯、聚对苯二甲酸二丁酯。
3.根据权利要求1所述的低电阻热敏电阻器，其特征在于芯材组分导电填料由两部分组成，其一，特殊处理过的碳黑，其二，下述材料的一种或几种混合物：碳黑、石墨、碳纤维、金属粉末、表面镀金属的玻璃微珠，其中第一部分的填料占导电填料总量的20％～80％(体积)。
4.根据权利要求1所述的低电阻热敏电阻器，其特征在于芯材组分无机填料主要是粒径＜50μm的无机物，如氧化镁、氧化铝、二氧化硅、陶土、滑石粉、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝。
5.根据权利要求1所述的低电阻热敏电阻器，其特征在于芯材组分加工助剂是指抗氧剂、交联促进剂、偶联剂，其中抗氧剂可以是酸类或胺类化合物，交联剂可以是多官能团不饱和化合物，偶联剂可以是硅烷或钛酸酯类有机化合物。
6.低电阻热敏电阻器的制造方法，其特征在于将芯材组分高分子聚合物、导电填料、无机填
料以及加工助剂在190～200℃温度下于密炼机或双螺杆挤出机中进行混炼，其中导电填料包括特殊处理过的碳黑，然后用模压或挤出的方法制成面积为100～1000cm<sup>2</sup>、厚0.1～1.0mm的片材，即为聚合物热敏电阻的芯材，在热压机上把金属箔片复合于上述芯材的两个表面，制成复合片材，然后再将此复合片材用γ射线(Co<sup>60</sup>)或电子束辐照交联，剂量为5～100Mrad，也可以先将芯材用上述方法辐照交联后再贴覆金属箔片，然后再将复合片材切割成一定尺寸的小片，焊接上片状或引线状金属电极，外面再包覆绝缘层后，即得到聚合物热敏电阻器。
7.根据权利要求6所述的低电阻热敏电阻器的制造方法，其特征在于碳黑可以用以下方法进行特殊处理：首先，用化学方法或热处理方法对碳黑进行氧化处理，比如：在空气中高温下加热4～8小时，使其PH＜7，最好PH＜4，然后，将钛酸酯偶联剂用石油醚、环己烷、甲苯、二甲苯等有机溶剂溶解后，在搅拌状态下滴加到上述表面氧化处理过的碳黑中，最后在真空烘箱中烘干备用。
说 明 书
本发明涉及一种以导电高分子聚合物为主要原料的电子元器件，尤其是一种低电阻热敏电阻器及其制造方法。
很多导电材料的电阻率随温度变化，具有正温度系数(PTC)特性的导体，在一定的温度范围内，自身的电阻率会随温度的升高而增大。许多部分结晶的高分子聚合物与导电粒子共混后，具有明显的PTC特性。这些部分结晶聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等，以及它们的共聚物。导电粒子包括碳黑、金属粉末等。在较低温度时，这类共混物呈现较低的电阻率，而当温度升高到其高分子聚合物熔点附近，也就是所谓“关断”温度时，电阻率急骤升高。具有PTC特性的这类导体可制成热敏电阻器，应用于电路的过流保护。在通常状态下，电路中的电流相对较小，热敏电阻器温度较低，而当由电路故障引起的大电流通过时，它的温度会突然升高到“关断”温度，导致其电阻值变得很大，这样就使电路处于一种近似“开路”状态，从而保护了电路中的其它元件。而当故障排除后，热敏电阻器的温度下降，其电阻值又可恢复到低阻值状态。
热敏电阻器已广泛应用于通信、计算机、汽车、工业控制、电子等众多领域中，但是，目前出现的高分子聚合物热敏电阻器的热稳定性能较差，也就是说经过多次大电流冲击或者在一
定电压下长期处于“关断”状态，使其“恢复”后，其零功率电阻值会升高很多，不能真正“恢复”到原来的初始阻值。
本发明的目的就是了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热稳定性优良，经大电流冲击后仍能保持较低零功率电阻的低电阻热敏电阻器。
本发明的目的可以通过以下方式来实现：
这种低电阻热敏电阻器，它由芯材和贴覆于上述芯材两面的金属箔片、焊接在上述金属箔片外表面上的片状或引线状引出电极以及包覆在外面的绝缘层构成，其特征在于上述芯材由高分子聚合物、导电填料、无机填料以及加工助剂混合而成，其配方如下(重量百分数)：
高分子聚合物 34～60％
导电填料 34～60％
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