耐候性优良的聚合物PTC元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种耐候性优良的聚合物PTC元件及其制造方法。一种耐候性优良的聚合物PTC元件，包括高分子PTC芯材和贴覆于该芯材两表面的金属箔片和引出电极，所述PPTC元件外侧还包覆有绝缘层，所述绝缘层由三层结构组成，分别为：防光老化层、防氧化层和防潮层，所述防光老化层为脂环类环氧树脂为基材，含有紫外光吸收剂、紫外线屏蔽剂中的一种或几种成分的涂覆材料，所述防光老化层的紫外线透过率小于1%；所述防氧化层为缩水甘油醚类环氧树脂材料，或缩水甘油胺类环氧树脂材料为基材，所述防氧化层的氧透过常数小于1cm3×m/m2/24h/0.1Mpa；所述防潮层为硅基类材料为基材，水汽透过常数小于1cm3×m/m2/24h/0.1Mpa。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种耐候性优良的聚合物PTC元件及其制造方法。一种耐候性优良的聚合物PTC元件，包括高分子PTC芯材和贴覆于该芯材两表面的金属箔片和引出电极，所述PPTC元件外侧还包覆有绝缘层，所述绝缘层由三层结构组成，分别为：防光老化层、防氧化层和防潮层，所述防光老化层为脂环类环氧树脂为基材，含有紫外光吸收剂、紫外线屏蔽剂中的一种或几种成分的涂覆材料，所述防光老化层的紫外线透过率小于1%；所述防氧化层为缩水甘油醚类环氧树脂材料，或缩水甘油胺类环氧树脂材料为基材，所述防氧化层的氧透过常数小于1cm3×m/m2/24h/0.1Mpa；所述防潮层为硅基类材料为基材，水汽透过常数小于1cm3×m/m2/24h/0.1Mpa。【专利说明】耐候性优良的聚合物PTC元件及其制造方法
本专利技术涉及以高分子聚合物导电复合材料为主要原料的电子元器件及其制造方法，特别涉及一种耐候性优良的聚合物PTC元件及其制造方法。
技术介绍
聚合物正温度系数（PPTC)材料，一般由结晶性高分子聚合物(例如聚こ烯)混合无机导电填料(例如碳黑)或金属粉末形成。这种高分子材料，表现出明显的PTC特性，即其在室温下表现出较低的电阻率，在达到开关温度时电阻率迅速上升，变化幅度一般为几个数量级。聚合物正温度系数热敏电阻元件的主体结构一般由PPTC材料、作为电极的金属箔片以及焊接在金属箔片上的引出端组成，是ー种常用于自控温或电路过电流保护的电子元器件。聚合物正温度系数热敏电阻元件作为电路过电流保护元件，常用于通信、照明、エ控设备等领域，其所处的工作环境往往较为恶劣，如阳光直射(尤其是紫外线UV-A)、氧气氧化、环境潮湿等，均会加速产品的老化速率，使产品的物理性能和电学性能衰减，缩短产品的使用寿命，降低产品的可靠度。现有聚合物正温度系数热敏电阻元件，在恶劣环境下极易老化，元件工作的可靠性和稳定性较差，易失去功能或引发事故。因此，加强聚合物正温度系数热敏电阻元件对恶劣环境的抵抗能力，增强元件在恶劣环境中工作的可靠性和稳定性是很有必要的。目前市场上已有防光老化材料、防氧化材料和防潮材料，且品种很多。
技术实现思路
本专利技术目的在于：提供一种耐候性优良的聚合物PTC元件，以解决目前PPTC元件耐候性较差，在恶劣环境中工作极易老化，产品可靠性下降的问题。本专利技术的再一目的是提供上述耐候性优良的聚合物PTC元件的制造方法。本专利技术目的通过下述技术方案实现：一种耐候性优良的聚合物PTC元件，包括高分子PTC芯材和贴覆于该芯材两表面的金属箔片，焊接在金属箔片外表面的引出电极，所述金属箔片表面为瘤状突出的粗糙表面，其特征在于：所述PPTC元件外侧还包覆有绝缘层，所述绝缘层由三层结构组成，分别为：防光老化层、防氧化层和防潮层，其中， 所述防光老化层为脂环类环氧树脂为基材，含有紫外光吸收剂、紫外线屏蔽剂中的一种或几种成分的涂覆材料，所述防光老化层的紫外线透过率小于1% ; 所述防氧化层为缩水甘油醚类环氧树脂材料，或缩水甘油胺类环氧树脂材料为基材，所述防氧化层的氧透过常数小于Icm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa ； 所述防潮层为硅基类材料为基材，水汽透过常数小于lcm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa0本专利技术通过三色绝缘层采用物理隔离的方法提高产品的耐候性，可以有效防止日常使用时阳光中的紫外线、空气中的氧气和水汽对产品造成的侵蚀作用，延长产品的长期使用，特别是在野外等恶劣环境条件下也能保持工作稳定和长期使用的可靠性。在上述方案基础上,所述PTC芯材包含ー种高分子聚合物、ー种或ー种以上无机导电填料或金属粉末。在上述方案基础上，所述绝缘层的三层结构从内到外依次为：厚度为0. I?2mm的防潮层、厚度为0. I?2_的防氧化层和厚度为0. I?2_的防光老化层，三层结构顺序可以两两互換。根据实际使用需要，三层结构顺序可以两两互換。进ー步，所述防氧化层的氧透过常数小于0. 4 cm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa。所述防潮层的水汽透过常数小于0. 4 cm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa0本专利技术还提供一种耐候性优良的聚合物PTC元件的制造方法，依序按下述步骤： 第一歩，将芯材组分高分子聚合物，碳黑，导热填料和加工助剂在100?200°C下混炼成高分子复合材料； 第二步，用模压的方法将所述高分子复合材料压制成所需厚度和形状的片材，并趁热在片材两片贴覆上金属箔片，形成复合片材； 第三步，所述复合片材用Y射线或电子辐照交联，交联次数I?4次，辐照剂量4?30Mrad ； 第四步，将复合片材切割成小片，焊接上引出电极，再在外侧包覆从外到内依序包覆防光老化层、防氧化层、防潮层三层结构的绝缘层制得PPTC元件。本专利技术与现有产品技术相比，通过采用三层结构的包封材料，有效的阻值了紫外线、氧气与水汽对产品本体的侵蚀作用，极大的减缓了产品在恶劣环境中老化的速率，增强了产品的稳定性和可靠性。该产品可以在通信、エ控设备、照明等领域，特别是需要户外エ作的恶劣环境中，表现出良好的性能，发挥可靠的过电流保护或自控温作用。【专利附图】【附图说明】图I为本专利技术PPTC元件的结构示意图； 图2为在经过紫外老化后，再动作循环100次參照例与实施例的阻值变化； 图3为在经过加速氧化后，再动作循环100次參照例与实施例的阻值变化； 图4为在经过湿热老化后，再动作循环100次參照例与实施例的阻值变化。附图中标号说明： I——PTC芯材； 21、22——金属箔片； 31、32——引出电极； 41——防光老化层； 42——防氧化层； 43——防潮层。【具体实施方式】下面通过说明书附图对本专利技术进ー步说明： 一种耐候性优良的PPTC兀件,包括高分子PTC芯材I和贴覆于该芯材两表面的金属箔片21、22，焊接在金属箔片21、22外表面的引出电极31、32，所述金属箔片21、22表面为瘤状突出的粗糙表面，其中，所述PPTC元件外侧还包覆有绝缘层，所述绝缘层由三层结构组成的功能性绝缘层，分别为：防光老化层41、防氧化层42和防潮层43。其中所述PTC芯材I包含ー种高分子聚合物、ー种或ー种以上无机导电填料或金属粉末。本实施例中，所述绝缘层的三层结构从外到内依次为：厚度为0. I~2mm防光老化层41、厚度为0. I~2m防氧化层42和厚度为0. I~2mm防潮层43。防氧化层42的，防光老化层的41。三层结构顺序根据实际使用需要，可以两两互換，如从内到外依次还可以是：防潮层、防光老化层、防氧化层；或者，防氧化层、防潮层、防光老化层；也可，防氧化层、防光老化层、防潮层；还可，防光老化层、防潮层、防氧化层；以及，防光老化层、防氧化层、防潮层等排序方法。在上述方案基础上，所述防光老化层41为脂环类环氧树脂，或含有紫外光吸收剂、紫外线屏蔽剂中的ー种或几种成分的涂覆材料，所述防光老化层的紫外线透过率小于1%,最好小于0. 5%，甚至小于0. 1%。在上述方案基础上，所述防氧化层42为缩水甘油醚类环氧树脂材料，或缩水甘油胺类环氧树脂材料，所述防氧化层的氧透过常数小于lcm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa，最好小于0.6 cm3Xm/m2/ 24h/0. IMpa,甚至小于 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐候性优良的聚合物PTC元件，包括高分子PTC芯材和贴覆于该芯材两表面的金属箔片，焊接在金属箔片外表面的引出电极，所述金属箔片表面为瘤状突出的粗糙表面，其特征在于：所述PPTC元件外侧还包覆有绝缘层，所述绝缘层由三层结构组成，分别为：防光老化层、防氧化层和防潮层，其中，所述防光老化层为脂环类环氧树脂为基材，含有紫外光吸收剂、紫外线屏蔽剂中的一种或几种成分的涂覆材料，所述防光老化层的紫外线透过率小于1%；所述防氧化层为缩水甘油醚类环氧树脂材料，或缩水甘油胺类环氧树脂材料为基材，所述防氧化层的氧透过常数小于1cm3×m/m2/?24h/0.1Mpa；所述防潮层为硅基类材料为基材，水汽透过常数小于1cm3×m/m2/?24h/0.1Mpa。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，温伟，刘正平，
申请(专利权)人：上海长园维安电子线路保护有限公司，
类型：发明
国别省市：