一種具有ptc特性的復合電纜材料及其制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其使得碳納米管可以和基料均勻混合，提供了具有PTC特性的復合電纜材料，具有PTC特性的復合電纜材料可用于油田、化工廠作為加熱電纜護層材料，具有PTC特性的復合電纜材料外表光滑耐磨、耐彎曲卷繞，耐高溫壓力，抗壓性能好，加工性能好，便于擠出，具有PTC特性的復合電纜材料制成的纜產品結構輕巧、柔軟。其通過將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料，并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料三者混合形成聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造粒，從而形成一種具有PTC特性的復合電纜材料。
【專利說明】一種具有PTC特性的復合電纜材料及其制作方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及電纜材料的【技術領域】，具體為一種具有PTC特性的復合電纜材料的制 作方法，本發明還提供了具有PTC特性的復合電纜材料。

【背景技術】
[0002] 復合型導電高分子材料因其在電子電器、國防、航空、軍事等領域的廣泛應用，受 到研究者的普遍關注，對國民經濟發展產生了深遠影響。復合型導電高分子材料的一個 重要特征就是其電阻率隨導電填料體積分數的增加而呈現非線性的遞減，當導電填料體 積分數增大到某一臨界值時，復合材料的電阻率突然減小，變化幅度可達10個數量級以 上，此時導電填料體積分數的臨界值被稱為逾滲閾值，之后材料電阻隨導電填料體積分數 增加降低緩慢。自控溫發熱材料是目前復合型導電高分子材料研究領域的關注熱點之一， 也是當今各國高分子領域研究開發的重要課題。這種材料在導電填料的逾滲閾值附近可產 生較強的PTC效應，即材料的電阻率在相對較低溫度范圍內保持不變或變化不大，而當溫 度達到材料的特定轉變溫度（居里溫度）附近時，電阻率在幾度或幾十度狹窄的溫度范圍 內發生突變，電阻率的迅速增加可以減小或切斷電流，達到自控溫或限制過流、過壓的目 的。
[0003] 使用具有明顯PTC效應的高分子材料制作的自控溫電纜在特種電纜中占有一席 之地。其具有溫度自控、功率可調、安全可靠、節能降耗等優點，在石油化工、醫療衛生、電子 工業、航空、軍事等各個領域有著廣泛的應用。
[0004] 自控溫電纜是一種可以隨溫度變化，自動調整加熱輸出功率，具有加熱保溫與自 動控溫雙重功能的帶狀恒溫電加熱器，其基本結構是在兩根平行的導體之間均勻的擠塑 PTC材料得到芯帶，再在外面擠包一層絕緣材料作為護套。電纜的這種結構，使其電路結構 相當于兩根平行金屬導線之間充滿無數個發熱電阻。電纜接通電源之后（尾端導體不得連 接），電流由一根導體經過并聯的PTC材料到另一導體而形成回路，借助PTC發熱材料的電 阻-溫度、功率-溫度特性，調整輸出功率、調溫、控溫，隨著芯帶溫度提高，高分子PTC發熱 材料電阻增大，輸出功率降低，達到額定溫度的PTC材料變為絕緣體，不再發熱；反之，輸出 功率則增加。與此同時，芯帶通過護套向溫度降低的被加熱體系傳熱，從而使被加熱體系維 持恒溫。
[0005] 現有的PTC材料以聚烯烴為基料時，其PTC-NTC轉變溫度最高為130°C，限制了 PTC材料的應用。
[0006] 碳納米管由于其新穎的結構、高的長徑比、大的比表面積、優異的機械性能和獨特 的光電性能，因而在新型復合材料、納米電子器件和光電池等高科技領域具有重要的應用 前景，迅速成為國內外化學、物理及材料科學等領域的研究熱點，其中一個重要的研究方向 就是碳納米管聚合物復合材料。依據主客體的不同，碳納米管聚合物復合材料可分為兩類。 一類是以聚合物為主體，碳納米管作為填充材料，主要是針對導電聚合物材料，目的是為了 改善導電聚合物的力學性能和導電性等性質。另一類是以碳納米管為主體，把聚合物修飾 在碳納米管上，以增加碳納米管的溶解度，使碳納米管的光電性質得以應用和作為化學試 劑在溶液中進行化學操作得以實現。
[0007] 現有的PTC材料無法直接加入碳納米管，為了能夠將碳納米管應用于PTC材料，制 造出新型的具有PTC特性的復合電纜材料，科學界一直在進行不斷研究。


【發明內容】

[0008] 針對上述問題，本發明提供了一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其 使得碳納米管可以和基料均勻混合，提供了具有PTC特性的復合電纜材料，具有PTC特性的 復合電纜材料可用于油田、化工廠作為加熱電纜護層材料，具有PTC特性的復合電纜材料 外表光滑耐磨、耐彎曲卷繞，耐高溫壓力，抗壓性能好，加工性能好，便于擠出，具有PTC特 性的復合電纜材料制成的纜產品結構輕巧、柔軟，擠出膠量大且穩定，擠出表面光滑、模頭 無流延，線徑穩定出料快。
[0009] -種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其特征如下：通過將表面改性的 碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料，并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料 三者混合形成聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造 粒，從而形成一種具有PTC特性的復合電纜材料。
[0010] 其進一步特征在于：
[0011] 其具體制作步驟如下：
[0012] (1)碳納米管的表面改性處理：
[0013] a硝酸氧化處理：將原生態碳納米管干燥后與硝酸混合，并在攪拌器作用下加熱 回流處理，取出處理物后放入烘箱中烘干；
[0014] b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液；之后將步驟a處理得到 的碳納米管與所述偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機 中球磨。最后將得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干。
[0015] (2)將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料：
[0016] 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真 空烘干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂。
[0017] ⑶復合材料的制備：
[0018] 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿 擠出機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有 PTC特性的復合電纜材料。
[0019] 其更進一步特征在于：
[0020] 所述硝酸氧化處理過程中，先將原生態碳納米管置于90°C?100°C烘箱中，干燥 lOOmin?140min，之后將干燥的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流 處理；
[0021] 所述球磨處理中，偶聯劑具體為硅烷偶聯劑，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質 量百分比為0. 5%?1% ;
[0022] 通過熔融共混所得的碳納米管母料的各項成分質量百分比如下：表面改性的碳納 米管5%?30%，偶聯劑0. 5%?2%，抗氧劑0. 1%?1%，聚乙烯30%?50%，其余為馬 來酸酐接枝聚乙烯，五項物質相加為100%;其中偶聯劑具體為硅烷偶聯劑a-172,抗氧劑具 體為抗氧劑1010 ;
[0023] 步驟（3)中的所述聚合物的各成分質量百分比如下：流變劑0. 5%?2%，抗老化 劑0. 2 %?0. 8%，其余為聚烯烴基料；其中流變劑具體為高分子量硅氧烷，所述抗老化劑 具體為抗氧劑1010 ;
[0024] 步驟⑶中復合電纜材料的各成分質量百分比如下：聚合物75%?95%，其余為 碳納米管母料，兩項物質相加為100%。
[0025] -種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：其包含有聚合物、碳納米管母 料，其中所述聚合物質量百分比75%?95%、其余為碳納米管母料、且兩項物質相加為 100%，所述聚合物的各成分質量百分比為流變劑0. 5%?2%、抗老化劑0. 2%?0. 8%、 其余為聚烯烴基料；所述碳納米管母料的各成分質量百分比為表面改性的碳納米管5%? 30%，偶聯劑0. 5%?2%，抗氧劑0. 1%?1%，聚乙烯30%?50%，其余為馬來酸酐接枝 聚乙烯，五項物質相加為100%。
[0026] 其進一步特征在于：所述碳納米管母料均勻分散在所述聚合物中；
[0027] 所述聚合物中的所述流變劑具體為高分子量硅氧烷，所述抗老化劑具體為抗氧劑 1010 ；
[0028] 所述碳納米管母料中的偶聯劑具體為硅烷偶聯劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑 1010 ；
[0029] 所述聚烯烴基料具體為至少選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸 乙烯酯共聚物、聚苯乙烯及類似化合物的兩種組分。
[0030] 本發明通過將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料， 并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料三者混合形成聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通 過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造粒，從而形成一種具有PTC特性的復合電纜材料，經過 表面改性后碳納米管和基礎樹脂熔融共混，使得碳納米管和基礎樹脂成功結合，之后基礎 樹脂、聚合物內的聚烯烴基料兩者易混合，使得碳納米管母料可以順利地和聚合物完成混 合，且確保碳納米管母料均勻分散在聚合物中，其使得碳納米管可以和基料均勻混合，提供 了具有PTC特性的復合電纜材料，其可用于油田、化工廠作為加熱電纜護層材料，材料外表 光滑耐磨、耐彎曲卷繞，耐高溫壓力，抗壓性能好，加工性能好，便于擠出，具有PTC特性的 復合電纜材料制成的纜產品結構輕巧、柔軟，擠出膠量大且穩定，擠出表面光滑、模頭無流 延，線徑穩定出料快，且碳納米管的添加導致該材料的PTC-NTC轉變溫度高于130°C，在此 溫度之前擁有較高的PTC強度和效應，隨著溫度的升高電阻有效增大，如果作為自控溫加 熱電纜的材料，電阻值劇增，材料近乎"絕緣"，形成斷路。當溫度降低時，導電顆粒之間的距 離減少，材料的電阻降低，導電電流增加，如此反復，材料自動"開關"電路，達到恒溫，即形 成所謂"自控溫"。

【具體實施方式】
[0031] 一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，通過將表面改性的碳納米管與基 礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料，并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料三者混合形成 聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造粒，從而形成一 種具有PTC特性的復合電纜材料。
[0032] 其具體制作步驟如下：
[0033] (1)碳納米管的表面改性處理：
[0034] a硝酸氧化處理：先將原生態碳納米管置于90°C?100°C烘箱中，干燥lOOmin? 140min，之后將干燥的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流處理取出 處理物后放入烘箱中烘干；
[0035] b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液，偶聯劑具體為硅烷偶聯 齊U，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質量百分比為0.5%?1%;之后將步驟a處理得到的碳 納米管與偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機中球磨。 最后將得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干；
[0036] (2)將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料：
[0037] 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真 空烘干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂。通過熔融共混所得的碳納米管母料 的各項成分質量百分比如下：表面改性的碳納米管5 %?30 %，偶聯劑0. 5 %?2 %，抗氧劑 0. 1 %?1 %，聚乙烯30%?50%，其余為馬來酸酐接枝聚乙烯，五項物質相加為100% ;其 中偶聯劑具體為硅烷偶聯劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑1010 ;
[0038] (3)復合材料的制備：
[0039] 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿 擠出機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有 PTC特性的復合電纜材料。聚合物的各成分質量百分比如下：流變劑0.5%?2%，抗老化 劑0. 2 %?0. 8%，其余為聚烯烴基料；其中流變劑具體為高分子量硅氧烷，抗老化劑具體 為抗氧劑1010 ;復合電纜材料的各成分質量百分比如下：聚合物75%?95%，其余為碳納 米管母料，兩項物質相加為100%。
[0040] 一種具有PTC特性的復合電纜材料，其包含有聚合物、碳納米管母料，其中聚合物 質量百分比75 %?95 %、其余為碳納米管母料、且兩項物質相加為100 %，聚合物的各成分 質量百分比為流變劑〇. 5%?2%、抗老化劑0. 2%?0. 8%、其余為聚烯烴基料；碳納米管 母料的各成分質量百分比為表面改性的碳納米管5%?30%，偶聯劑0. 5%?2%，抗氧劑 0. 1 %?1 %，聚乙烯30%?50%，其余為馬來酸酐接枝聚乙烯，五項物質相加為100%。
[0041] 碳納米管母料均勻分散在聚合物中；聚合物中的流變劑具體為高分子量硅氧烷， 抗老化劑具體為抗氧劑1010 ;碳納米管母料中的偶聯劑具體為硅烷偶聯劑a-172,抗氧劑 具體為抗氧劑1010 ;聚烯烴基料具體為至少選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯及類似化合物的兩種組分。
[0042] 具體實施例一：具有PTC特性的復合電纜材料，其包含有聚合物、碳納米管母料， 其中聚合物質量百分比75%、碳納米管母料質量百分比25%，聚合物的各成分質量百分比 為流變劑〇. 5%、抗老化劑0. 2%、其余為聚烯烴基料；碳納米管母料的各成分質量百分比 為表面改性的碳納米管5 %，偶聯劑0. 5 %，抗氧劑0. 1 %，聚乙烯30 %，其余為馬來酸酐接 枝聚乙烯，五項物質相加為100%碳納米管母料均勻分散在聚合物中；聚合物中的流變劑 具體為高分子量硅氧烷，抗老化劑具體為抗氧劑1010 ;碳納米管母料中的偶聯劑具體為硅 烷偶聯劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑1010。
[0043] 其具體制作步驟如下：
[0044] (1)碳納米管的表面改性處理：
[0045] a硝酸氧化處理：先將原生態碳納米管置于90°C烘箱中，干燥140min，之后將干燥 的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流處理取出處理物后放入烘箱中 烘干；
[0046] b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液，偶聯劑具體為硅烷偶聯 齊U，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質量百分比為〇. 5% ;之后將步驟a處理得到的碳納米 管與偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機中球磨，最后 將得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干；
[0047] (2)將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料：
[0048] 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真 空烘干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂；
[0049] (3)復合材料的制備：
[0050] 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿 擠出機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有 PTC特性的復合電纜材料。
[0051] 具體實施例二：具有PTC特性的復合電纜材料，其包含有聚合物、碳納米管母料， 其中聚合物質量百分比85%、碳納米管母料質量百分比15%，聚合物的各成分質量百分比 為流變劑1. 5%、抗老化劑0. 5%、其余為聚烯烴基料；碳納米管母料的各成分質量百分比 為表面改性的碳納米管15 %，偶聯劑1. 5 %，抗氧劑0. 5%，聚乙烯40%，其余為馬來酸酐接 枝聚乙烯，五項物質相加為100%碳納米管母料均勻分散在聚合物中；聚合物中的流變劑 具體為高分子量硅氧烷，抗老化劑具體為抗氧劑1010 ;碳納米管母料中的偶聯劑具體為硅 烷偶聯劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑1010。
[0052] 其具體制作步驟如下：
[0053] (1)碳納米管的表面改性處理：
[0054] a硝酸氧化處理：先將原生態碳納米管置于100°C烘箱中，干燥120min，之后將干 燥的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流處理取出處理物后放入烘箱 中烘干；
[0055] b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液，偶聯劑具體為硅烷偶聯 齊U，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質量百分比為〇. 75% ;之后將步驟a處理得到的碳納 米管與偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機中球磨，最 后將得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干；
[0056] (2)將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料：
[0057] 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真 空烘干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂。
[0058] (3)復合材料的制備：
[0059] 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿 擠出機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有 PTC特性的復合電纜材料。
[0060] 具體實施例三：具有PTC特性的復合電纜材料，其包含有聚合物、碳納米管母料， 其中聚合物質量百分比95%、碳納米管母料質量百分比5%，聚合物的各成分質量百分比 為流變劑2%、抗老化劑0. 8%、其余為聚烯烴基料；碳納米管母料的各成分質量百分比為 表面改性的碳納米管30 %，偶聯劑2 %，抗氧劑1 %，聚乙烯50 %，其余為馬來酸酐接枝聚乙 烯，五項物質相加為100%碳納米管母料均勻分散在聚合物中；聚合物中的流變劑具體為 高分子量硅氧烷，抗老化劑具體為抗氧劑1010 ;碳納米管母料中的偶聯劑具體為硅烷偶聯 劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑1010。
[0061] 其具體制作步驟如下：
[0062] (1)碳納米管的表面改性處理：
[0063] a硝酸氧化處理：先將原生態碳納米管置于100°C烘箱中，干燥lOOmin，之后將干 燥的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流處理取出處理物后放入烘箱 中烘干；
[0064] b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液，偶聯劑具體為硅烷偶聯 齊U，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質量百分比為1% ;之后將步驟a處理得到的碳納米管 與偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機中球磨，最后將 得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干；
[0065] (2)將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料：
[0066] 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真 空烘干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂。
[0067] (3)復合材料的制備：
[0068] 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿 擠出機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有 PTC特性的復合電纜材料。
[〇〇69] 本發明通過將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料， 并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料三者混合形成聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通 過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造粒，從而形成一種具有PTC特性的復合電纜材料，經過 表面改性后碳納米管和基礎樹脂熔融共混，使得碳納米管和基礎樹脂成功結合，之后基礎 樹脂、聚合物內的聚烯烴基料兩者易混合，使得碳納米管母料可以順利地和聚合物完成混 合，且確保碳納米管母料均勻分散在聚合物中，其使得碳納米管可以和基料均勻混合，提供 了具有PTC特性的復合電纜材料，其可用于油田、化工廠作為加熱電纜護層材料，材料外表 光滑耐磨、耐彎曲卷繞，耐高溫壓力，抗壓性能好，加工性能好，便于擠出，具有PTC特性的 復合電纜材料制成的纜產品結構輕巧、柔軟，擠出膠量大且穩定，擠出表面光滑、模頭無流 延，線徑穩定出料快，且碳納米管的添加導致該材料的PTC-NTC轉變溫度高于130°C，在此 溫度之前擁有較高的PTC強度和效應，隨著溫度的升高電阻有效增大，如果作為自控溫加
【權利要求】
1. 一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其特征如下：通過將表面改性的碳 納米管與基礎樹脂通過熔融共混制成碳納米管母料，并將流變劑、抗老化劑、聚烯烴基料三 者混合形成聚合物，之后將碳納米管母料、聚合物通過雙螺桿擠出機充分混合并擠出造粒， 從而形成一種具有PTC特性的復合電纜材料。
2. 如權利要求1所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法， 其特征在于：其具體制作步驟如下： (1) 碳納米管的表面改性處理： a硝酸氧化處理：將原生態碳納米管干燥后與硝酸混合，并在攪拌器作用下加熱回流 處理，取出處理物后放入烘箱中烘干； b球磨處理：將偶聯劑、乙醇配置形成偶聯劑-乙醇溶液；之后將步驟a處理得到的碳 納米管與所述偶聯劑-乙醇溶液混合均勻得到漿液，將所得的漿液放入行星式球磨機中球 磨。最后將得到的碳納米管用真空烘箱在抽真空條件下充分烘干。 (2) 將表面改性的碳納米管與基礎樹脂通過熔融共混步驟制成碳納米管母料： 熔融共混：將上述步驟b得到的表面改性的碳納米管與聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、 偶聯劑和抗氧劑充分熔融共混，將上述混合物濾出固體混合物后在真空烘箱中抽真空烘 干，其中聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯為基礎樹脂。 (3) 復合材料的制備： 將流變劑、抗老化劑與聚烯烴基料進行混合形成聚合物，之后采用高扭矩雙螺桿擠出 機將步驟（2)得到的碳納米管母料均勻分散在聚合物中，之后經擠出造粒制成具有PTC特 性的復合電纜材料。
3. 如權利要求2所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其特征在于： 所述硝酸氧化處理過程中，先將原生態碳納米管置于90°C?KKTC烘箱中，干燥lOOmin? 140min，之后將干燥的碳納米管與配置好的硝酸混和，在攪拌器作用下加熱回流處理。
4. 如權利要求2所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料的制作方法，其特征在于： 所述球磨處理中，偶聯劑具體為硅烷偶聯劑，偶聯劑的占偶聯劑-乙醇溶液的質量百分比 為 0· 5%?1%。
5. -種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：其包含有聚合物、碳納米管母料， 其中所述聚合物質量百分比75 %?95 %、其余為碳納米管母料、且兩項物質相加為100 %， 所述聚合物的各成分質量百分比為流變劑〇. 5 %?2 %、抗老化劑0. 2 %?0. 8 %、其余為聚 烯烴基料；所述碳納米管母料的各成分質量百分比為表面改性的碳納米管5%?30%，偶 聯劑0. 5 %?2 %，抗氧劑0. 1 %?1 %，聚乙烯30 %?50 %，其余為馬來酸酐接枝聚乙烯， 五項物質相加為100%。
6. 如權利要求5所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：所述碳納米 管母料均勻分散在所述聚合物中。
7. 如權利要求5所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：所述聚合物 中的所述流變劑具體為高分子量硅氧烷，所述抗老化劑具體為抗氧劑1010。
8. 如權利要求5所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：所述碳納米 管母料中的偶聯劑具體為硅烷偶聯劑a-172,抗氧劑具體為抗氧劑1010。
9. 如權利要求5所述的一種具有PTC特性的復合電纜材料，其特征在于：所述聚烯烴 基料具體為至少選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙 烯及類似化合物的兩種組分。
【文檔編號】C08K9/06GK104098825SQ201410366248
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】程曉松, 孫玉萍, 于德寶 申請人:蘇州亨利通信材料有限公司