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PTC(Positive Temperature Coefficient)材料指的是电阻具有非线性正温度系数效应的材料,即材料的电阻率在某一定的范围内时基本保持不变或仅有微小量的变化,而当温度达到材料的特征转变点温度附近时,材料的电阻率会在很小的温度范围内迅速增大10~3~10~9数量级。本文研究了高密度聚乙烯/碳黑为主体的PTC复合材料的组成、添加剂、模压成型工艺条件等因素对复合材料室温电阻率以及PTC强度的影响,制得了PTC强度在7以上性能稳定的复合材料。本文通过以高密度聚乙烯为基体,导电碳黑为导电填料,采用熔融法研究了导电填料含量、添加剂含量对复合材料PTC强度和室温电阻率的影响。实验得出具有室温电阻率低的HDPE/CB复合材料比较适宜的组成是:CB为43~48wt%,交联剂过氧化二异丙苯1wt%,而抗氧剂246以1.5~3wt%。复合材料成型工艺是影响复合材料PTC强度和导电性能的一个重要方面。考察了模压压力、模压温度以及模压时间对复合材料样品性能的影响。要得到PTC强度尽可能大、样品室温电阻率尽可能小的样品,比较合适的模压条件是:模压压力在6~14MPa之间,模压温度在150~160℃之间,模压时间15~30分钟。通过添加EVA代替部分HDPE共混为高分子有基体的HDPE-EVA/CB复合材料体系,研究了EVA含量对室温电阻率和PTC强度的影响。当复合材料中EVA含量在10.4~41.6wt%时,复合材料样品的PTC强度非常接近,仅仅在0.5的小范围内变动,PTC强度都大于7,NTC强度均小于0.5。复合材料体系中EVA含量为31.2wt%时,复合材料的PTC强度为7.43,NTC强度为0.28,室温电阻率为1.7·m。将样品在220V、50HZ交流电压下通断电500次后进行电阻温度特性测试,与未通断电的样品进行比较。得出500次通断电运行后电阻率-温度曲线与原样品的电阻率-温度曲线相接近,复合材料的PTC强度和NTC强度几乎没变,说明该材料在该温度范围内的重复性好,使用寿命较长,可以满足实际应用的要求。对HDPE-EVA/CB复合材料体系样品进行分析测试,SEM断面测试可以看出占主要部分的高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和导电碳黑能均匀分布。同步热重-差热(TG-DTA)分析得出样品在270℃以下都没有失重产生,说明材料热稳定性好。