撒粉装置喷撒高分子复合ptc粉体制备双面挠性铝箔的方法
【专利摘要】本发明公开了一种撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤：（1）制备高分子复合PTC粉体；（2）通过加热装置将铝箔加热至160-450℃，利用撒粉装置在铝箔上喷撒步骤（1）制得的高分子复合PTC粉体，在铝箔上形成高分子复合PTC粉体涂层；（3）烘烤步骤（2）喷撒过高分子复合PTC粉体涂层的铝箔，经过再结晶工艺得到双面挠性铝箔；与现有技术相比，本发明的加工过程简便，可提高生产效率及优良品率，产品厚度一致性强，制得的双面挠性PTC铝箔的品质可靠性高，热敏反应速度快、准确和容量调整方便。
【专利说明】撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方
法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双面挠性铝箔的制备方法，尤其涉及一种撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的飞速发展，社会各行业特别是复合材料、电子材料，装饰性材料等对功能性铝箔的需求量日益增加。功能性铝箔目前已经成为在功能性能源及电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的PCB的关键材料，它被喻为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。铝箔作为电子工业的基础材料，其发展一直追随着PCB技术的发展，而PCB技术则随着电子产品的日新月异不断提高。IT产品技术的发展促进了 PCB朝着多层化、薄型化、高密度化、高速化、高可靠化、功能化方向发展，因此开发更加具有高性能、高质量、高可靠性、功能化的铝箔市场前景非常广阔。
[0003]自1950年荷兰菲力浦公司的海曼等人发现BaTi03系陶瓷半导化后可获得正温度系数(PTC )特性以来，人们对它的了解越来越深刻。与此同时，在其应用方面也正日益广泛，渗透到日常生活、工农业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域。PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。PTC元件发热时不发红，无明火(电阻丝发红且有明火)，不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。PTC材料有高分子材料类与陶瓷类两种，陶瓷类PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。PTC元件在低压(6-36伏)和高压(110-240伏)下都能正常使用。低压PTC元件适用于各类低电压加热器，仪器低温补偿，汽车上和电脑周边设备上的加热器。高压PTC元件适用于下列电气设备的加热:电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手器、茶叶烘干机、水管加热器、旅行干衣机、汽车烤漆房、液化气瓶加热器、沐浴器、美容器、电热餐桌、奶瓶恒温器、电热炙疗器、电热水瓶、电热毯等。
[0004]PTC材料的出现，可以解决传统开关的速度不够快和容量不够大这两方面的问题。随着科学技术的发展和工艺的不断改进，PTC元件的特性将越来越完善，其常态可通电流将得到进一步的提高，在交、直流领域可能导致传统开关的一场技术革命，对于二次控制设备也有着广泛的应用前景，它将大大降低电子设备的制造成本，提高电子系统运行的经济性、可靠性。
[0005]PTC材料加工由于钛酸钡陶瓷材料的特点，传统加工均一性控制较难，限制了 PTC材料的应用。
[0006]传统制备PTC元器件由于工艺的限制，PTC元器件与电极分别加工，然后与极板焊接或胶结成器件，以小型元器件为主，未见有巨幅超薄功能铝箔加工的报道。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，该方法加工过程简便，可提高生产效率及优良品率。
[0008]为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:
一种撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于包括以下步骤:(I)制备高分子复合PTC粉体；(2)通过加热装置将铝箔加热至160-45(TC，利用撒粉装置在铝箔上喷撒步骤(1)制得的高分子复合PTC粉体，在铝箔上形成高分子复合PTC粉体涂层；(3)烘烤步骤(2)喷撒过高分子复合PTC粉体涂层的铝箔，经过再结晶工艺得到双面挠性铝箔。
[0009]所述步骤(1)高分子为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯、聚醚或丙烯酸酯。
[0010]所述步骤(1) PTC粉体为炭黑、碳纤维、石墨片、银、铝片、银包铝纳米颗粒、钛酸钡微粉、含铅质量百分数为 1.2-1.5%的钛酸钡微粉或含锶质量百分数为1.5-2.2%的钛酸钡微粉。
[0011]所述步骤(1)中高分子与PTC粉体以1:5-5:1的比例进行复合，采用螺杆机或球磨机进行共混复合。
[0012]所述步骤(2)中铝箔为电解铝箔或热压铝箔，铝箔的厚度为3_70μπι。
[0013]所述步骤(2)中铝箔上形成的高分子复合PTC粉体涂层的厚度为1-10 μ m。
[0014]所述步骤(3)中再结晶工艺过程为将步骤(2)制得的铝箔在龙窑中依据不同的高分子材料的结晶温度进行再结晶，各温度区加热时间为10-20分钟。
[0015]如聚乙烯类依次经80°C，130°C , 90°C, 30°C温度区进行加热；聚丙烯类依次经历80°C，150°C，90°C，30°C温度区进行加热；聚酰亚胺类依次经历180°C，290°C, 190°C,130°C进行加热；聚酯类依次经历180°C，250°C, 190°C, 130°C进行加热，完成再结晶过程。
[0016]所述步骤(3)制得的双面挠性铝箔的厚度为5-90 μ m。
[0017]与现有技术相比，本发明的加工过程简便，可提高生产效率及优良品率，产品厚度一致性强，制得的双面挠性PTC铝箔的品质可靠性高，热敏反应速度快、准确和容量调整方便；本发明以超薄铝箔为基材，利用撒粉装置喷撒技术，在铝箔两面分别加工出一层PTC材料，形成双面挠性PTC铝箔功能性材料，满足日常生活、工农业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域的应用需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明撒粉装置喷撒工艺流程图。[0019]图2为本发明再结晶工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
如图1和图2所示，本实施例撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤:(1)取140g聚乙烯与140g炭黑，放入三螺杆共混反应器中，将共混处理的颗粒用球磨机粉碎，混合5小时，制得高分子复合PTC粉体；(2)将厚度为5 μ m的电解铝箔经放卷装置I放出，通过加热装置2将放出的电解铝箔加热至160° C，在幅宽1.3米，长16米的撒粉装置3上，以50米/分钟的速度连续涂敷600米，通过撒粉装置上设有的流量控制阀4控制高分子复合PTC粉体涂布厚度为2.5 μ m，经冷却装置5冷却结晶，然后进入收卷装置6，完成高分子复合PTC粉体在电解铝箔上的双面喷撒；(3 )将收卷装置中的电解铝箔卷取出装在10米长的龙窑中，依次经历801:，1301:，901:，30°C进行加热，每个温度区各烘烤10分钟，冷却，完成再结晶加工，制得卷装600米长，幅宽1.3米，厚度为10 μ m的双面挠性电解铝箔。
[0021]实施例2
本实施例撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤:(1)取20g聚丙烯与100g碳纤维，放入三螺杆共混反应器中，将共混处理的颗粒用球磨机粉碎，混合4小时，制得高分子复合PTC粉体；(2)将厚度为3 μ m的电解铝箔经放卷装置放出，通过加热装置将放出的电解铝箔加热至220° C，在幅宽1.3米，长16米的撒粉装置上，以50米/分钟的速度连续涂敷600米，通过撒粉装置上设有的流量控制阀4控制高分子复合PTC粉体涂布厚度为I μ m，经冷却装置冷却结晶，然后进入收卷装置，完成高分子复合PTC粉体在电解铝箔上的双面喷撒；(3)将收卷装置中的电解铝箔卷取出装在10米长的龙窑中，依次经历80°C，150°C，90°C，30°C进行加热，每个温度区各烘烤15分钟，冷却，完成再结晶加工，制得卷装600米长，幅宽1.3米，厚度为5 μ m的双面挠性电解铝箔。
[0022]实施例3
本实施例撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤:(1)取140g聚酰亚胺与140g含铅质量百分数为1.4%的钛酸钡微粉，放入三螺杆共混反应器中，将共混处理的颗粒用球磨机粉碎，混合5小时，制得高分子复合PTC粉体；(2)将厚度为15μm的电解铝箔经放卷装置放出，通过加热装置将放出的电解铝箔加热至280° C，在幅宽1.3米，长16米的撒粉装置上，以50米/分钟的速度连续涂敷800米，通过撒粉装置上设有的流量控制阀控制高分子复合PTC粉体涂布厚度为2.5 μ m，经冷却装置冷却结晶，然后进入收卷装置，完成高分子复合PTC粉体在电解铝箔上的双面喷撒；(3)将收卷装置中的电解铝箔卷取出装在10米长的龙窑中，依次经历180°C，290°C, 190°C, 130°C进行加热，每个温度区各烘烤18分钟，冷却，完成再结晶加工，制得卷装800米长，幅宽1.3米，厚度为20 μ m的双面挠性电解铝箔。
[0023]实施例4
本实施例撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤:(I)取100g聚酰亚胺与20g含锶质量百分数为2.0%的钛酸钡微粉，在氮气保护下放入球磨机中，球磨混合5小时，制得高分子复合PTC粉体；(2)将厚度为70 μ m的热压铝箔经放卷装置放出，通过加热装置将放出的热压铝箔加热至300° C，在幅宽1.3米，长16米的撒粉装置上，以50米/分钟的速度连续涂敷600米，通过撒粉装置上设有的流量控制阀控制高分子复合PTC粉体涂布厚度为10 μ m,经冷却装置冷却结晶，然后进入收卷装置，完成高分子复合PTC粉体在热压铝箔上的双面撒粉装置喷撒；(3)将收卷装置中的热压铝箔卷取出装在10米长的龙窑中，依次经历180°C，290°C, 190°C, 130°C进行加热，每个温度区各烘烤20分钟，冷却，完成再结晶加工，制得卷装600米长，幅宽1.3米，厚度为90 μ m的双面挠性热压铝箔。
[0024]实施例5
本实施例撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，包括以下步骤:(1)取100g聚酯与100g碳纤维，在氮气保护下放入球磨机中，球磨混合5小时，制得高分子复合PTC粉体；(2)将厚度为30 μ m的热压铝箔经放卷装置放出，通过加热装置将放出的热压铝箔加热至450° C，在幅宽1.3米，长16米的撒粉装置上，以50米/分钟的速度连续涂敷600米，控制高分子复合PTC粉体涂布厚度为5 μ m，经冷却装置冷却结晶，然后进入收卷装置，完成高分子复合PTC粉体在热压铝箔上的双面撒粉装置喷撒；(3)将收卷装置中的热压铝箔卷取出装在10米长的龙窑中，依次经历180°C，250°C, 190°C, 130°C进行加热，每个温度区各烘烤20分钟，冷却，完成再结晶加工，制得卷装600米长，幅宽1.3米，厚度为40 μ m的双面挠性热压铝箔。
【权利要求】
1.一种撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于包括以下步骤:(1)制备高分子复合PTC粉体；(2)通过加热装置将铝箔加热至160-450°c，利用撒粉装置在铝箔上喷撒步骤(1)制得的高分子复合PTC粉体，在铝箔上形成高分子复合PTC粉体涂层；(3)烘烤步骤(2)喷撒过高分子复合PTC粉体涂层的铝箔，经过再结晶工艺得到双面挠性铝箔。
2.根据权利要求1所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(1)高分子为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯、聚醚或丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(1) PTC粉体为炭黑、碳纤维、石墨片、银、铝片、银包铝纳米颗粒、钛酸钡微粉、含铅质量百分数为1.2-1.5%的钛酸钡微粉或含锶质量百分数为1.5-2.2%的钛酸钡微粉。
4.根据权利要求1所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(1)中高分子与PTC粉体以1:5-5:1的比例进行复合，采用螺杆机或球磨机进行共混复合。
5.根据权利要求1所述的撒 粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(2)中铝箔为电解铝箔或热压铝箔，铝箔的厚度为3-70μπι。
6.根据权利要求1所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(2)中铝箔上形成的高分子复合PTC粉体涂层的厚度为1-10μπι。
7.根据权利要求1所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(3)中再结晶工艺过程为将步骤(2)制得的铝箔在龙窑中依据不同的高分子材料的结晶温度进行再结晶，各温度区加热时间为10-20分钟。
8.根据权利要求1-7任一所述的撒粉装置喷撒高分子复合PTC粉体制备双面挠性铝箔的方法，其特征在于:所述步骤(3)制得的双面挠性铝箔的厚度为5-90μπι。
【文档编号】C23C24/08GK103789762SQ201410038863
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】张迎晨 申请人:中原工学院