阅读说明：本技术 一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法 (Strong-effect heat-resistant shell for temperature sensor and preparation method thereof ) 是由 陈军 陈如根 孟祥松 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法,涉及温度传感器生产技术领域。所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂40-50份、聚四氟乙烯15-20份、氰酸酯树脂10-15份、双马来酰亚胺6-10份、纳米氧化锌1.0-1.5份、己二酸二酰肼5-7份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡2-4份、双丙烯酸丁二酯4-6份、粘土3-5份、硅藻土3-5份、γ氧化铝2-4份、玻璃纤维1.5-2.5份。本发明克服了现有技术的不足,能够有效提升外壳的耐热性能,防止其在外界条件下受热变形甚至熔化,进而影响其正常使用,外壳整体性能优异,热稳定性高,使用寿命长,适宜推广。(The invention provides a strong heat-resistant shell for a temperature sensor and a preparation method thereof, and relates to the technical field of temperature sensor production. The strong heat-resistant shell is prepared from the following raw materials in parts by weight: 40-50 parts of ABS resin, 15-20 parts of polytetrafluoroethylene, 10-15 parts of cyanate ester resin, 6-10 parts of bismaleimide, 1.0-1.5 parts of nano zinc oxide, 5-7 parts of adipic dihydrazide, 2-4 parts of isooctyl bis-n-octyl tin dimercaptoacetate, 4-6 parts of butylene diacrylate, 3-5 parts of clay, 3-5 parts of diatomite, 2-4 parts of gamma alumina and 1.5-2.5 parts of glass fiber. The invention overcomes the defects of the prior art, can effectively improve the heat resistance of the shell, prevents the shell from being heated, deformed and even melted under the external condition, and further influences the normal use of the shell, and has the advantages of excellent overall performance of the shell, high thermal stability, long service life and suitability for popularization.)

一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法

技术领域

本发明涉及温度传感器生产技术领域，具体涉及一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法。

背景技术

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

由于温度传感器用于测量环境的温度，因此对其外壳的质量具有较高的要求。目前温度传感器的外壳通常用塑料制成，使其达到轻便的目的，但是其耐热性能较差，导致其极易在外界条件下受热变形甚至熔化，影响其正常使用，使用寿命短。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法，本发明克服了现有技术的不足，能够有效提升外壳的耐热性能，防止其在外界条件下受热变形甚至熔化，进而影响其正常使用，外壳整体性能优异，热稳定性高，使用寿命长，适宜推广。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种温度传感器用强效耐热外壳，所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂40-50份、聚四氟乙烯15-20份、氰酸酯树脂10-15份、双马来酰亚胺6-10份、纳米氧化锌1.0-1.5份、偶联剂0.6-0.8份、己二酸二酰肼5-7份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡2-4份、双丙烯酸丁二酯4-6份、粘土3-5份、硅藻土3-5份、γ氧化铝2-4份、玻璃纤维1.5-2.5份、增塑剂2-4份、分散剂2-4份。

优选的，所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂45份、聚四氟乙烯18份、氰酸酯树脂13份、双马来酰亚胺8份、纳米氧化锌1.3份、偶联剂0.7份、己二酸二酰肼6份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡3份、双丙烯酸丁二酯5份、粘土4份、硅藻土4份、γ氧化铝3份、玻璃纤维2.0份、增塑剂3份、分散剂3份。

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

优选的，所述增塑剂由邻苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸酯和癸二酸二辛酯以质量比为2:1:1混合而成。

优选的，所述分散剂由聚丙烯酰胺、辛基磺酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。

所述强效耐热外壳的制备方法包括以下步骤：

(1)将双马来酰亚胺、纳米氧化锌和偶联剂混合加入反应釜内，升温至200-220℃，保温混炼1-1.5h后通入氩气并升压至12-16MPa，保温改性40-60min后恢复至常压，再保温静置1-2h得改性物料备用；

(2)将己二酸二酰肼、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和双丙烯酸丁二酯混合加入上述步骤(1)中的反应釜内，继续保温混炼1-2h后将其混合物打入高速分散机中，高速分散30-50min得辅料A备用；

(3)将粘土和硅藻土混合，并加入4-6倍体积的硫酸溶液于超声震荡仪中，升温至40-60℃，超声震荡20-30min后趁热过滤，再加入去离子水反复洗涤2-4次，后过滤并与γ氧化铝和玻璃纤维混合，再将其混合物置于冷冻机中，并在零下35℃-零下25℃条件下低温冷冻1-2h后进行低温研磨，继续低温冷冻2-3h得辅料B备用；

(4)将ABS树脂、聚四氟乙烯和氰酸酯树脂混合加入密炼机内，升温至220-240℃，保温混炼2-3h得基料备用；

(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入模具中，冷却成型后得到产品。

优选的，所述步骤(1)中保温混炼的转速为120-150r/min，步骤(2)中高速分散的转速为1000-1200r/min，步骤(4)中保温混炼的转速为130-150r/min。

优选的，所述步骤(3)中硫酸溶液的浓度为0.8-1.5mol/L，超声震荡仪的频率为15-20kHz，超声声强为2-3W/cm²，且混合研磨至过200目筛。

本发明提供一种温度传感器用强效耐热外壳及其制备方法，与现有技术相比优点在于：

(1)本发明采用ABS树脂、聚四氟乙烯和氰酸酯树脂作为基料，能够利用其自身特性有效提升外壳的耐热性能，进而提升其整体性能，外壳质量好，便于使用。

(2)本发明添加有双马来酰亚胺、纳米氧化锌、己二酸二酰肼、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和双丙烯酸丁二酯并制得辅料A，先通过纳米氧化锌在高温高压条件下对双马来酰亚胺进行改性，再与其他组分混合并进行高速分散，能够有效提升外壳的耐热性能，防止其在外界条件下受热变形甚至熔化，进而影响其正常使用，外壳使用寿命长，使用效果好；

(3)本发明还添加有粘土、硅藻土、γ氧化铝和玻璃纤维并制得辅料B，通过先对粘土和硅藻土进行酸化改性，再与其他组分进行低温冷冻，能够与辅料A相互配合，进一步提升外壳的耐热性能，外壳整体性能优异，热稳定性高，适宜推广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种温度传感器用强效耐热外壳，所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂40份、聚四氟乙烯15份、氰酸酯树脂10份、双马来酰亚胺6份、纳米氧化锌1.0份、偶联剂0.6份、己二酸二酰肼5份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡2份、双丙烯酸丁二酯4份、粘土3份、硅藻土3份、γ氧化铝2份、玻璃纤维1.5份、增塑剂2份、分散剂2份。

其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述增塑剂由邻苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸酯和癸二酸二辛酯以质量比为2:1:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、辛基磺酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。

所述强效耐热外壳的制备方法包括以下步骤：

(1)将双马来酰亚胺、纳米氧化锌和偶联剂混合加入反应釜内，升温至200-220℃，保温混炼1-1.5h后通入氩气并升压至12-16MPa，保温改性40-60min后恢复至常压，再保温静置1-2h得改性物料备用；

(2)将己二酸二酰肼、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和双丙烯酸丁二酯混合加入上述步骤(1)中的反应釜内，继续保温混炼1-2h后将其混合物打入高速分散机中，高速分散30-50min得辅料A备用；

(3)将粘土和硅藻土混合，并加入4-6倍体积的硫酸溶液于超声震荡仪中，升温至40-60℃，超声震荡20-30min后趁热过滤，再加入去离子水反复洗涤2-4次，后过滤并与γ氧化铝和玻璃纤维混合，再将其混合物置于冷冻机中，并在零下35℃-零下25℃条件下低温冷冻1-2h后进行低温研磨，继续低温冷冻2-3h得辅料B备用；

(4)将ABS树脂、聚四氟乙烯和氰酸酯树脂混合加入密炼机内，升温至220-240℃，保温混炼2-3h得基料备用；

(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入模具中，冷却成型后得到产品。

其中，所述步骤(1)中保温混炼的转速为120-150r/min，步骤(2)中高速分散的转速为1000-1200r/min，步骤(4)中保温混炼的转速为130-150r/min；所述步骤(3)中硫酸溶液的浓度为0.8-1.5mol/L，超声震荡仪的频率为15-20kHz，超声声强为2-3W/cm²，且混合研磨至过200目筛。

实施例2：

一种温度传感器用强效耐热外壳，所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂45份、聚四氟乙烯18份、氰酸酯树脂13份、双马来酰亚胺8份、纳米氧化锌1.3份、偶联剂0.7份、己二酸二酰肼6份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡3份、双丙烯酸丁二酯5份、粘土4份、硅藻土4份、γ氧化铝3份、玻璃纤维2.0份、增塑剂3份、分散剂3份。

其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述增塑剂由邻苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸酯和癸二酸二辛酯以质量比为2:1:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、辛基磺酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。

所述强效耐热外壳的制备方法包括以下步骤：

(1)将双马来酰亚胺、纳米氧化锌和偶联剂混合加入反应釜内，升温至200-220℃，保温混炼1-1.5h后通入氩气并升压至12-16MPa，保温改性40-60min后恢复至常压，再保温静置1-2h得改性物料备用；

(2)将己二酸二酰肼、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和双丙烯酸丁二酯混合加入上述步骤(1)中的反应釜内，继续保温混炼1-2h后将其混合物打入高速分散机中，高速分散30-50min得辅料A备用；

(3)将粘土和硅藻土混合，并加入4-6倍体积的硫酸溶液于超声震荡仪中，升温至40-60℃，超声震荡20-30min后趁热过滤，再加入去离子水反复洗涤2-4次，后过滤并与γ氧化铝和玻璃纤维混合，再将其混合物置于冷冻机中，并在零下35℃-零下25℃条件下低温冷冻1-2h后进行低温研磨，继续低温冷冻2-3h得辅料B备用；

(4)将ABS树脂、聚四氟乙烯和氰酸酯树脂混合加入密炼机内，升温至220-240℃，保温混炼2-3h得基料备用；

(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入模具中，冷却成型后得到产品。

其中，所述步骤(1)中保温混炼的转速为120-150r/min，步骤(2)中高速分散的转速为1000-1200r/min，步骤(4)中保温混炼的转速为130-150r/min；所述步骤(3)中硫酸溶液的浓度为0.8-1.5mol/L，超声震荡仪的频率为15-20kHz，超声声强为2-3W/cm²，且混合研磨至过200目筛。

实施例3：

一种温度传感器用强效耐热外壳，所述强效耐热外壳由以下重量份的原料制成：ABS树脂50份、聚四氟乙烯20份、氰酸酯树脂15份、双马来酰亚胺10份、纳米氧化锌1.5份、偶联剂0.8份、己二酸二酰肼7份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡4份、双丙烯酸丁二酯6份、粘土5份、硅藻土5份、γ氧化铝4份、玻璃纤维2.5份、增塑剂4份、分散剂4份。

其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述增塑剂由邻苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸酯和癸二酸二辛酯以质量比为2:1:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、辛基磺酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。

所述强效耐热外壳的制备方法包括以下步骤：

(1)将双马来酰亚胺、纳米氧化锌和偶联剂混合加入反应釜内，升温至200-220℃，保温混炼1-1.5h后通入氩气并升压至12-16MPa，保温改性40-60min后恢复至常压，再保温静置1-2h得改性物料备用；

(2)将己二酸二酰肼、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和双丙烯酸丁二酯混合加入上述步骤(1)中的反应釜内，继续保温混炼1-2h后将其混合物打入高速分散机中，高速分散30-50min得辅料A备用；

(3)将粘土和硅藻土混合，并加入4-6倍体积的硫酸溶液于超声震荡仪中，升温至40-60℃，超声震荡20-30min后趁热过滤，再加入去离子水反复洗涤2-4次，后过滤并与γ氧化铝和玻璃纤维混合，再将其混合物置于冷冻机中，并在零下35℃-零下25℃条件下低温冷冻1-2h后进行低温研磨，继续低温冷冻2-3h得辅料B备用；

(4)将ABS树脂、聚四氟乙烯和氰酸酯树脂混合加入密炼机内，升温至220-240℃，保温混炼2-3h得基料备用；

(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入模具中，冷却成型后得到产品。

其中，所述步骤(1)中保温混炼的转速为120-150r/min，步骤(2)中高速分散的转速为1000-1200r/min，步骤(4)中保温混炼的转速为130-150r/min；所述步骤(3)中硫酸溶液的浓度为0.8-1.5mol/L，超声震荡仪的频率为15-20kHz，超声声强为2-3W/cm²，且混合研磨至过200目筛。

实施例4：

检测市面上普通的温度传感器外壳和实施例1-3中温度传感器外壳的耐热性能，其具体检测步骤如下：

(1)将市面上3种普通的温度传感器外壳和实施例1-3中的温度传感器外壳制成规格为127×12.7×3.2mm的试样；

(2)将市面上3种普通的温度传感器外壳设置为对照组1-3，实施例1-3中制得的温度传感器外壳设置为实验组1-3，采用ASTM D648标准试验方法在负荷为1.82MPa和0.45MPa的条件下，检测6组试样的热变形温度(℃)。

其检测结果如下表所示：

由上表可知，由于实验组2的试样其热变形温度最高，因此实施例2所制得的温度传感器外壳其耐热性能最好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。