本發明涉及一種復合材料，尤其涉及一種聚丙烯導電復合材料及其制備方法。

背景技術：

PTC 高分子發熱材料作為過熱、過流保護和自控溫加熱材料廣泛應用于通信、計算機、汽車、工業控制、家用電器等眾多領域中。目前的有機PTC 材料主要存在室溫電阻分布較寬，PTC 強度小、穩定性較低、耐高溫性能較弱等問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種聚丙烯導電復合材料及其制備方法，其具有較低的室溫電阻率、穩定的導電性能、較高的PTC強度及較弱的NTC效應及較好的重復性。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種聚丙烯導電復合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55-65、低密度聚乙烯67-73、石墨粉20-34、氧化鋁15-21、鈦酸丁酯10-13、抗氧劑B900 5-7、β晶型成核劑3-4、氯化亞砜0.8-1.3、對甲苯磺酸1.5-1.9、苯乙烯0.6-0.7、N，N-二甲基甲酰胺2.1-2.3、硅烷偶聯劑KH550 5-7。

進一步地，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、石墨粉27、氧化鋁17、鈦酸丁酯12、抗氧劑B900 6、β晶型成核劑3、氯化亞砜1.1、對甲苯磺酸1.7、苯乙烯0.6、N，N-二甲基甲酰胺2.2、硅烷偶聯劑KH550 6。

一種聚丙烯導電復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取上述對甲苯磺酸，加入到其重量150-160倍的去離子水中，攪拌均勻，送入到45-50℃的水浴中，保溫攪拌15-20分鐘，出料，加入上述石墨粉，超聲20-30分鐘，過濾，將沉淀在45-50℃下真空干燥1-2小時，得酸化石墨粉；

（2）取上述硅烷偶聯劑KH550，加入到其重量80-100倍的無水乙醇中，制成偶聯劑稀釋液；

（3）取上述氧化鋁，進行研磨處理，制成平均粒度為25-30um的球形氧化鋁顆粒，將制成的球形氧化鋁顆粒浸入至上述偶聯劑稀釋液中，充分攪拌10-15分鐘，并在100-120℃的烘箱中烘干，以對球形氧化鋁顆粒進行預處理；

（4）將上述酸化石墨粉、預處理的球形氧化鋁顆粒及剩余各原料進行混合，在80-110℃下混煉15-25分鐘，擠出造粒，即得所述聚丙烯導電復合材料。

本發明的優點為：本發明制備的復合材料，采用兩種聚合物作為基體 ，反應過程中能夠發生雙逾滲行為，提高了材料電阻的重現性；采用氧化鋁和石墨粉作為導電填料，增強了整體導電性；加入抗氧劑B900，使得復合材料的長期通電穩定性和反復通斷電穩定性得以提高；采用鈦酸丁酯作為交聯劑，在交聯反應的同時，有效提高了聚合物的粘合性。本發明具有較低的室溫電阻率、穩定的導電性能、較高的PTC強度及較弱的NTC效應及較好的重復性。

具體實施方式

以下是本發明的實施例一。

一種聚丙烯導電復合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯55、低密度聚乙烯67、石墨粉20、氧化鋁15、鈦酸丁酯10、抗氧劑B900 5、β晶型成核劑3、氯化亞砜0.8、對甲苯磺酸1.5、苯乙烯0.6、N，N-二甲基甲酰胺2.1、硅烷偶聯劑KH550 5。

以下是本發明的實施例二。

一種聚丙烯導電復合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯60、低密度聚乙烯70、石墨粉27、氧化鋁17、鈦酸丁酯12、抗氧劑B900 6、β晶型成核劑3、氯化亞砜1.1、對甲苯磺酸1.7、苯乙烯0.6、N，N-二甲基甲酰胺2.2、硅烷偶聯劑KH550 6。

以下是本發明的實施例三。

一種聚丙烯導電復合材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚丙烯65、低密度聚乙烯73、石墨粉34、氧化鋁21、鈦酸丁酯13、抗氧劑B900 7、β晶型成核劑4、氯化亞砜1.3、對甲苯磺酸1.9、苯乙烯0.7、N，N-二甲基甲酰胺2.3、硅烷偶聯劑KH550 7。

一種聚丙烯導電復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取上述對甲苯磺酸，加入到其重量150倍的去離子水中，攪拌均勻，送入到50℃的水浴中，保溫攪拌15分鐘，出料，加入上述石墨粉，超聲20分鐘，過濾，將沉淀在50℃下真空干燥1小時，得酸化石墨粉；

（2）取上述硅烷偶聯劑KH550，加入到其重量100倍的無水乙醇中，制成偶聯劑稀釋液；

（3）取上述氧化鋁，進行研磨處理，制成平均粒度為25-30um的球形氧化鋁顆粒，將制成的球形氧化鋁顆粒浸入至上述偶聯劑稀釋液中，充分攪拌10分鐘，并在120℃的烘箱中烘干，以對球形氧化鋁顆粒進行預處理；

（4）將上述酸化石墨粉、預處理的球形氧化鋁顆粒及剩余各原料進行混合，在110℃下混煉15分鐘，擠出造粒，即得所述聚丙烯導電復合材料。