專利名稱：片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子發(fā)熱體及其制造方法，特別涉及一種片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體及其制造方法。
近年來，使用耐熱高分子材料做成的發(fā)熱體受到人們的注意。這種發(fā)熱體通常是在導(dǎo)電的高分子材料的表面加上金屬電極。如專利號(hào)為US3673121的美國(guó)專利揭示了一種使用金屬板作為金屬電極的發(fā)熱體，該發(fā)熱體在做壽命試驗(yàn)時(shí)電阻大幅度上升，于是發(fā)熱功率大幅度下降，且金屬板與導(dǎo)電的高分子材料之間的接合力不大，在外力作用下，金屬板與高分子材料容易剝離(分開)。專利號(hào)為US3591526的美國(guó)專利公開了一種用金屬網(wǎng)作兩面金屬電極的發(fā)熱體，該發(fā)熱體的金屬網(wǎng)與高分子材料作的導(dǎo)電體之間的接合力較大，不易剝離，但電阻太高，發(fā)熱功率低，給使用帶來不便。為此，特開昭60-196901的日本專利提供了一種利用表面粗化的板狀金屬箔作電極，片狀的導(dǎo)電塑料作導(dǎo)電體。首先將導(dǎo)電塑料壓制成片，然后采用臭氧交聯(lián)，最后壓制電極來制成。采用上述方法制成的發(fā)熱體的金屬電極即金屬箔與導(dǎo)電塑料之間的結(jié)合力在850-2400g/cm2之間，雖然上述結(jié)合力與前面介紹的已有技術(shù)相比已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是上述發(fā)熱體在較大的外力作用下金屬箔與導(dǎo)電體易剝離，且上述壓制電極的時(shí)間太長(zhǎng)，通常需要30分鐘，因而勞動(dòng)生產(chǎn)率不高。
本發(fā)明旨在克服上述缺點(diǎn)提供一種金屬電極與高分子導(dǎo)電體之間結(jié)合力更大且加工時(shí)間較短的片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體的制造方法及使用該方法制成的發(fā)熱體。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的制造片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體的方法包括以下步驟將高分子材料與導(dǎo)電炭黑及包含交聯(lián)劑的助劑按照設(shè)定的配方在設(shè)定的溫度下混煉，在該階段交聯(lián)劑并不發(fā)生交聯(lián)作用;
將上述混煉后的高分子材料在第一設(shè)定溫度范圍內(nèi)例如110℃-140℃的溫度范圍內(nèi)壓制第一設(shè)定時(shí)間例如2-10分鐘后成片狀導(dǎo)電體;
將上述壓制成片的高分子材料導(dǎo)電體的兩表面與兩塊進(jìn)行表面粗化處理后的導(dǎo)金金屬箔貼在一起并在第二設(shè)定溫度范圍例如170℃-200℃的溫度范圍內(nèi)壓制第二設(shè)定時(shí)間例如5-10分鐘，此時(shí)交聯(lián)劑發(fā)生作用，從而使金屬箔與片狀導(dǎo)電體結(jié)合在一起。
本發(fā)明所提供的由上述方法制成的片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體包括由高分子材料與導(dǎo)電炭黑以及包含交聯(lián)劑的助劑按照設(shè)定的混煉比混煉并在第一設(shè)定溫度例如110℃-140℃的溫度下壓制第一設(shè)定時(shí)間例如2-10分鐘而制成的片狀導(dǎo)電體;以及兩塊分別與上述片狀導(dǎo)電體的兩表面相聯(lián)結(jié)的且表面經(jīng)過粗化處理的金屬箔電極，上述片狀導(dǎo)電體與粗化的金屬箔電極是在第二設(shè)定溫度例如170℃-200℃的溫度下壓制第二設(shè)定時(shí)間例如5-10分鐘后結(jié)合在一起的。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例提供的片狀導(dǎo)電高分子材料的發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體制造方法及由該方法制成的發(fā)熱體作詳細(xì)說明。
參見圖1，2是片狀導(dǎo)電體，3、4是銅箔。
首先將聚乙烯、導(dǎo)電炭黑與交聯(lián)劑以混煉比例如重量比100∶30∶2混合，用兩輥開煉機(jī)在設(shè)定溫度范圍例如110°-140℃的溫度之間混煉半小時(shí)或半小時(shí)以上。如用密煉機(jī)混煉，溫度為130°-150℃，混煉時(shí)間為15分鐘或15分鐘以上。
然后將上述混煉后的混合物在橡膠硫化機(jī)上壓制成2mm左右的片狀導(dǎo)電體2，如圖1所示，其中壓制的第一設(shè)定溫度范圍例如為110°-140℃，且壓制的第一設(shè)定時(shí)間例如為2-10分鐘，最后再冷卻2-10分鐘。
最后在上述壓制并冷卻后的高分子導(dǎo)電體的上下兩面貼上35μm左右的至少有一表面粗化的銅片3、4，如圖1所示，銅片3、4的粗化面與導(dǎo)電體的表面相接觸，接著用橡膠硫化機(jī)在第二設(shè)定溫度范圍例如170℃-200℃的范圍內(nèi)壓制第二設(shè)定時(shí)間例如5-10分鐘，此時(shí)上述交聯(lián)劑起作用，從而使上述導(dǎo)電體與銅片之間的結(jié)合力明顯增大。再將制成的發(fā)熱體1冷卻2-10分鐘。
上述制成的導(dǎo)電高分子發(fā)熱體1在拉力機(jī)上測(cè)試多次，測(cè)得它的最低結(jié)合力為3200g/cm2，平均為6800g/cm2，而在日本專利特開昭60-196901中公開的發(fā)熱體的結(jié)合力僅在850-2400g/cm2之間，由此可知，由本發(fā)明提供的方法制成的片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體的金屬箔與導(dǎo)電高分子之間的結(jié)合力明顯高于已有技術(shù)的發(fā)熱體的結(jié)合力。
本發(fā)明的第二實(shí)施例的混煉是用雙螺桿擠出機(jī)混煉，它首先將的聚乙烯、導(dǎo)電炭黑以重量比為100∶30混合，用雙螺桿擠出機(jī)混煉，其混煉過程中的溫度是這樣控制的加料段溫度可控制在100°-140℃;壓縮段的溫度為在170°-200℃之間，計(jì)量段的溫度在190°-220℃之間。
接著在上述混煉后的原料中加入例如占總量的0.2%的交聯(lián)劑，然后在溫度為110℃-140℃之間由兩混開煉機(jī)混煉2-10分鐘，再冷卻一定時(shí)間。
以下制導(dǎo)電體的步驟以及壓制步驟則跟第一實(shí)施例相同。
必須指出的是，本發(fā)明提供的方法仍可作相應(yīng)的變化，同樣能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。例如，上述混煉階段(步驟)可以加入適量的助劑如抗氧劑，混煉也可用密煉機(jī)，還有混煉比也可作些變化，這取決于所使用的導(dǎo)電體的高分子材料。
權(quán)利要求
1.一種制造片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體的方法，其特征在于包括以下步驟將高分子材料與導(dǎo)電炭黑及交聯(lián)劑按照設(shè)定的混煉比混煉；將上述混煉后的混合物在第一設(shè)定溫度范圍內(nèi)壓制第一設(shè)定時(shí)間并制成一定厚度的片狀導(dǎo)電體；以及將兩塊進(jìn)行過表面粗化處理后的金屬箔貼在上述制成的片狀導(dǎo)電體的兩面，然后在第二設(shè)定溫度范圍內(nèi)壓制第二設(shè)定時(shí)間，使上述金屬箔與上述片狀導(dǎo)電體結(jié)合在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述混煉步驟是將聚乙烯、導(dǎo)電炭黑及交聯(lián)劑以重量比為100∶30∶2的混煉比混合，然后用兩輥開煉機(jī)在110℃-140℃的溫度之間混煉半小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述混煉步驟是將聚乙烯、導(dǎo)電炭黑以重量比為100∶30混合后在一定溫度下用雙螺桿擠出機(jī)混煉;以及在上述混煉后的混合物中加入交聯(lián)劑并在110℃-140℃之間由兩輥開煉機(jī)混煉，然后冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述第一設(shè)定溫度范圍為110°-140℃，第一設(shè)定時(shí)間為2-10分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述第二設(shè)定溫度范圍為170℃-200℃，第二設(shè)定時(shí)間為5-10分鐘。
6.一種片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體，其特征在于它包括將高分子材料與導(dǎo)電炭黑及交聯(lián)劑按照設(shè)定的混煉比混煉后并在第一設(shè)定溫度范圍內(nèi)壓制第一設(shè)定時(shí)間后制成的具有一定厚度的片狀導(dǎo)電體;以及兩塊分別與上述片狀導(dǎo)電體的上下表面相連結(jié)的且至少有一表面經(jīng)過粗化的金屬箔，上述片狀導(dǎo)電體與粗化的金屬箔是在第二設(shè)定溫度范圍內(nèi)壓制第二設(shè)定時(shí)間后連結(jié)在一起的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造片狀導(dǎo)電高分子發(fā)熱體的方法及使用該方法制成的發(fā)熱體，它首先是將高分子材料與導(dǎo)電炭黑及包含交聯(lián)劑的混煉助劑按照設(shè)定的混煉配方混煉，然后將上述混煉后的高分子材料在110℃-140℃的溫度范圍內(nèi)壓制2-10分鐘，并成片狀導(dǎo)電體，最后將兩塊粗化后的導(dǎo)電金屬箔貼在上述片狀導(dǎo)體的兩面并在170℃—200℃的溫度范圍內(nèi)一起壓制5-10分鐘，使金屬箔與片狀導(dǎo)電體結(jié)合在一起，而成一發(fā)熱體。
文檔編號(hào)H05B3/03GK1060381SQ91109980
公開日1992年4月15日 申請(qǐng)日期1991年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月21日
發(fā)明者余紅梁, 徐得隆, 戴成龍 申請(qǐng)人:上海市塑料制品工業(yè)研究所