一種注射成型壓敏電阻用的粒料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及壓敏電阻成型領(lǐng)域，特別涉及一種注射成型壓敏電阻用的粒料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)壓敏電阻的生產(chǎn)工藝技術(shù)主要是干壓成型法。有很多優(yōu)點：如生產(chǎn)效率高，人 工較少、廢品率低，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)的制品密度大、強度高，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。缺點 是成型產(chǎn)品的形狀有較大限制，坯體強度低，坯體內(nèi)部致密性不一致，組織結(jié)構(gòu)的均勻性相 對較差等。又由于干壓成型一般只能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的壓敏電阻，對于復(fù)雜的壓敏電阻，干壓 成型一般不能一次性完成，需要借助其它工藝和設(shè)備完成，這樣不僅增加工序，而且增加了 生產(chǎn)成本和時間，對產(chǎn)品的一致性也沒有保證。注塑成型能很好地解決這方面的問題，不僅 能夠一次性生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的壓敏電阻，還可以一次性生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓敏電阻；同時注塑 成型的產(chǎn)品坯體強度很高，生產(chǎn)搬途中搬運不會破損，而且產(chǎn)品內(nèi)部沒有應(yīng)力，產(chǎn)品的密度 大、密度均一，在生產(chǎn)時可以一次性生產(chǎn)十幾個產(chǎn)品甚至幾十個產(chǎn)品，生產(chǎn)效率極大提高。 但目前并沒有適合于注射成型法生產(chǎn)壓敏電阻用的粒料，以及這樣的粒料的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種注射成型壓敏電阻用的粒料及其制備方 法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：
[0005] -種注射成型壓敏電阻用的粒料，包括如下重量百分比的各組分：
[0006] 粉料 70%-95%
[0007] 粘結(jié)劑 5%-30%;
[0008] 所述粉料包括如下重量百分比的各組分：
[0009] 氧化鋅 85%-95%
[0010] 添加劑 5%-15%;
[0011] 所述添加劑包括如下重量百分比的各組分：
[0012] 碳酸錳 5%-8% 氧化鉍 35%-50% 二氧化錫 2%-4% 三氧化二鈷 15%-25% 二氧化鈦 5%-10% 碳酸鋇 1%-3% 碳酸鍶 0.1%-1% 硼酸 5%-20% 三氧化二鎳 2%-10% 硝酸鋁 0.1%-1%;
[0013] 所述粘結(jié)劑包括如下重量百分比的各組分：
[0014] 石蠟 30%-88% 聚甲基丙烯酸甲酯 5%-:30% 乙烯-醋酸乙烯共聚物5%-30% 硬脂酸 ：2%-10%。
[0015] 根據(jù)實施例，還可采用以下優(yōu)選的技術(shù)方案：
[0016] 所述粉料的重量百分比為80%，所述粘結(jié)劑的重量百分比為20%。
[0017] 所述粉料中包括重量百分比為90%的氧化鋅，重量百分比為10%的添加劑。
[0018] 所述添加劑包括如下重量百分比的各組分：
[0019] 碳酸錳 6.67% 氧化鉍 43 28% 二氧化錫 3.50% 三氧化二鈷 19.26% 二氧化鈦 7.42% 碳酸鋇 2之9% 碳酸鍶 0 17%
[0020] 硼酸 12.92% 三氧化二鎳 3.84% 硝酸鋁 0.65%。
[0021] 所述粘結(jié)劑包括如下重量百分比的各組分：
[0022] :石蠟 55% 聚甲基丙烯酸甲酯 20% 乙烯-醋酸乙烯共聚物20% 硬脂酸 5%。
[0023] 所述石蠟是全精煉石蠟。
[0024] -種所述的注射成型壓敏電阻用的粒料的制備方法，包括如下步驟：
[0025] 1)制備粘結(jié)劑：將石蠟加熱到120°C-200°C待石蠟全部熔解后，加入聚甲基丙烯 酸甲酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，并攪拌至全部溶解后，再加入硬脂酸，得到粘結(jié)劑；
[0026] 2)制備粉料：通過攪拌球磨機將氧化鋅和添加劑均勻混合，然后進行煅燒，待煅 燒完后用球磨機將其球磨至一定粒度的粉料；
[0027] 3)粉料和粘結(jié)劑的密煉：先將所述粉料烘干然后冷卻至室溫，再將其與所述步驟 1)得到的粘結(jié)劑在密煉機中密煉，得到塊狀泥料；
[0028] 4)塊狀泥料的粉碎：將所述塊狀泥料粉碎至適當粒徑的粒料。
[0029] 根據(jù)實施例，還可采用以下優(yōu)選的技術(shù)方案：
[0030] 所述步驟2)中：所述攪拌球磨機的轉(zhuǎn)速為30r/min-60r/min，球磨時間 為30h-50h;所述煅燒的溫度為500°C-700°C，煅燒時間為lh-3h;所述一定粒度是指 0. 5um-2. 0um〇
[0031] 所述步驟3)中：所述烘干的溫度為80°C-150°c，烘干時間為lh-2h;所述室溫是 指20°C-30°C;所述在密煉機中密煉時，密煉溫度為120°C_200°C，密煉機的攪拌器的頻率 為 25Hz-65Hz，密煉時間為 60min-120min。
[0032] 所述步驟4)具體為：用粉碎機將所述塊狀泥料粉碎至平均粒徑為3mm~8mm的粒 料。
[0033] 本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明的粒料適用于通過注射成型工藝制備壓敏電阻， 本發(fā)明的粒料制備方法能夠生產(chǎn)出符合要求的粒料，保持粒料的均勻和一致性，為注射成 型做準備。使用本發(fā)明的粒料注射成型壓敏電阻，很好地解決了壓敏電阻成型內(nèi)部應(yīng)力的 問題，產(chǎn)品脫模不會出現(xiàn)缺邊掉角現(xiàn)象，對產(chǎn)品的一致性也有保證；且用其生產(chǎn)的壓敏電阻 密度大、密度均一、力學強度高，在生產(chǎn)時可以一次性生產(chǎn)幾十個產(chǎn)品，生產(chǎn)效率極大提高。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
[0035] 本發(fā)明提供了一種注射成型壓敏電阻用的粒料，包括粘結(jié)劑和粉料，其中粘結(jié)劑 包括石蠟、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸；粉料包括氧化鋅和添加劑。
[0036] 粘結(jié)劑是一種短時存在的載體，它可以使粉末均勻裝填成所需形狀，并且使這種 形狀一直保持到燒結(jié)開始。盡管粘結(jié)劑不決定最終產(chǎn)品的化學成分，但是它會直接影響工 藝能否成功，粘結(jié)劑必須與粉末混合成供注射成型用的均勻喂料。
[0037]石蠟具有熔點低、浸潤性良好、分子鏈短、粘度低等優(yōu)點，石蠟在熔融的狀態(tài)下流 動性良好，而單純的粉料在注射機中并不具有良好的流動性，在熔融的石蠟以及其它粘結(jié) 劑的帶動下才具有流動性，能夠注射成型。并且石蠟易揮發(fā)，有利于脫脂。但是采用單一的 石蠟組分注射成型，產(chǎn)品強度低，而且石蠟熔點范圍較窄，熱脫脂劇烈進行，產(chǎn)品會出現(xiàn)開 裂現(xiàn)象。為了提高產(chǎn)品強度，且熱脫脂漸近持續(xù)進行，坯體不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，需要引入多 組分粘結(jié)劑。
[0038] 聚甲基丙烯酸甲酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物能夠增強坯體的強度，同時由于它們 的熔點和石蠟存在很大的差別，使得熱脫脂能夠漸近持續(xù)進行，可以將產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力降低到 最小，不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
[0039] 硬脂酸作為表面活性劑，因為粉料是極性，粘結(jié)劑是非極性，二者不易吸附，長期 加熱時產(chǎn)生沉淀，故加表面活性劑來作為粉料與粘結(jié)劑的聯(lián)系媒介；表面活性劑由親水的 極性基團和親油的非極性基團組成，活性劑的羧基是極性的，能與粉料結(jié)合，烷基是非極性 的，能與粘結(jié)劑混合在一起，這樣表面活化劑可將粉料和粘結(jié)劑間接地吸附在一起，保證混 料的均勻，而且可以在粉末顆粒之間、粉末顆粒與模壁之間起到潤滑的作用，從而達到密煉 和注射的效果。
[0040] 所述粉料包括氧化鋅和添加劑，所述粉料包括重量百分比為85% -95%的氧化鋅 和重量百分比為5%-15%的添加劑。所述添加劑包括如下重量百分比的各組分（各組分 的重量百分比之和為100% ) :5% -8%的碳酸錳，35% -50%的氧化鉍，2% -4%的二氧化 錫，15% -25%的三氧化二鈷，5% -10%的二氧化鈦，1 % -3%的碳酸鋇，0. 1% -1 %的碳酸 鍶，5% -20%的硼酸，2% -10%的三氧化二鎳，0. 1 % -1 %的硝酸鋁。通過攪拌球磨機將組 成粉料的各組分均勻混合，然后在500°C-700°C溫度下進行煅燒，待煅燒完后，用球磨機進 行球磨至粒度0. 5ym-2. 0ym的粉料，烘干即可使用。因為在此粒度下，粉體活性好，可進 行有效燒結(jié)，晶體結(jié)構(gòu)致密，晶粒細小均一。
[0041] 粉料和粘結(jié)劑的密煉是非常關(guān)鍵的一步。在這種情況下，粉料和粘結(jié)劑的最優(yōu)配 置就是關(guān)鍵。本發(fā)明中粘結(jié)劑的重量百分比為5-30%，粉料的重量百分比為70-95%。太 少的粘結(jié)劑會導(dǎo)致過高的粘度和空隙的產(chǎn)生，從而使得成型很困難。過多的粘結(jié)劑也是不 可取的，因為在成型時，過多的粘結(jié)劑會和粉末分離，從而出現(xiàn)飛