二硼化鈦導(dǎo)電型PTC復(fù)合功能材料的制備及性能研究.pdf

1、聚合物基PTC復(fù)合材料是當(dāng)今國內(nèi)外研究最為熱門的功能高分子材料之一，目前已廣泛應(yīng)用于自控溫加熱系統(tǒng)、過流保護(hù)元件等領(lǐng)域。對于該類PTC材料的廣泛應(yīng)用，除了應(yīng)具有優(yōu)異的PTC特性外，還需解決PTC特性的不穩(wěn)定和高溫NTC效應(yīng)等缺陷。本文采用熔融共混法制備具有明顯PTC效應(yīng)的PE/TiB2-CB復(fù)合材料。對復(fù)合體系進(jìn)行SEM形貌觀察、升溫電阻特性測試、多次熱循環(huán)電學(xué)穩(wěn)定性測試、熱分析等，研究組織成分、制備工藝等對復(fù)合材料PTC特性的影響，并

2、對其PTC機(jī)理進(jìn)行初步探索。
　　實驗結(jié)果表明:TiB2顆粒與聚乙烯基體之間無化學(xué)鍵連接，所以兩者之間有明顯的界面層存在。選擇以7∶3的HDPE、LDPE配比作為基體，加入24％TiB2和6％CB作為導(dǎo)電填料，且在其混合過程中經(jīng)多次攪拌、研磨和干燥處理。在壓力6MPa，溫度為160℃下壓制后于空氣中冷卻制得的復(fù)合材料結(jié)晶度為48.4％，室溫電阻率為0.65Ω·m，PTC強(qiáng)度高達(dá)5.1;影響試樣PTC特性的各因素的主次關(guān)系是:熱壓成

3、型后冷卻方式＞熱壓溫度＞熱壓壓力。隨著熱壓壓力和溫度的升高，復(fù)合材料PTC特性呈現(xiàn)先上升再下將趨勢;合適的熱壓溫度和成型后冷卻方式可以提升復(fù)合材料的結(jié)晶度，且結(jié)晶度越高，PTC效應(yīng)越明顯;120℃退火處理后復(fù)合材料峰值電阻率和PTC轉(zhuǎn)變溫度(Ts)都有所提高，logρ-T曲線也變得更為陡峭，紅外光譜分析顯示體系結(jié)晶結(jié)構(gòu)也沒有被破壞;與未交聯(lián)試樣較差阻-溫穩(wěn)定性相比，交聯(lián)試樣多次熱循環(huán)的穩(wěn)定性較好，且高溫時NTC效應(yīng)不明顯。
　　復(fù)