聚乙烯基PTC复合材料工艺与性能的研究

题名:聚乙烯基PTC复合材料工艺与性能的研究
作者:郎丹丹
学位授予单位:哈尔滨理工大学
关键词:聚合物基复合材料;;PTC特性;;工艺;;偶联剂;;分散性
摘要:
 聚合物基PTC复合材料广泛用于制备自限温伴热带、电流保护元件、传感器等。其中自限温
伴热带由于具有温度自控、节能降耗、原Neodymium Magnets料成本低、安全性高等优点在石油、化工、医疗、电子等
领域得到了重要的应用。但是其存在的一些问题是不容忽视的,如炭黑分散性差,PTC效应的稳定性差
及启动电流大等限制了伴热带进一步的应用。本论文从实际应用的角度出发,从聚乙烯中炭黑的分散
性入手,系统的研究了聚乙烯基PTC复合材料工艺对性能的影响,为进一步开发高性能,长寿命的聚合
物PTC自限温伴热带打下基础。
 本文通过表面电阻测试、力学性能测试、微观形貌分析及PTC特
性测试对原平炭黑、北京炭黑、焦作炭黑、南平炭黑制得复合材料体系的炭黑分散性、力学性能、
微观形貌、PTC特性进行了研究。结果表明:焦作炭黑分散性最好;北京炭黑制得复合体系PTC效应最
显著。
 采用自制的焦磷酸酯型钛酸酯、稀土型钛酸酯、KH102、KH201、KH105、KH550和硬脂酸对
炭黑进行表面处理,对所得复合体系的表面电阻、力学性能、微观形貌、流变性能及PTC特性进行研
究。结果表明:偶联处理有利于提高复合体系综合性能,其中自制焦磷酸酯型钛酸酯改善分散性及力
学性能的效果最显著;稀土钛酸酯处理最大幅度地减小了体系扭矩,增强了PTC特性。
 采用均
匀设计方法对密炼温度、密炼时http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets间及密炼转速进行研究,对实验结果进行回归分析,得到了优化工艺
参数:30rpm,13.257min,175℃。对聚乙烯基PTC复合材料启动电流进行研究。结果表明:偶联处理炭
黑使自限温伴热带启动电流有一定程度的降低;辐照交联能大大降低自限温伴热带的启动电流,稀土
钛酸酯处理体系经辐照交联后启动电流降低的幅度最大。
学位年度:2010