阅读说明：本技术 一种发热塑料的制备方法及应用 (Preparation method and application of heating plastic ) 是由 赵正平 沈思涛 陈枫 钟明强 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种发热塑料的制备方法及应用,以高密度聚乙烯、聚对本二甲酸丁二醇酯、碳黑、硅藻土、抗氧剂作为原料,通过原料混合、密炼机密炼、混炼切粒、二次造粒的制备工序制备出了发热复合塑料。本发明提出了一种发热塑料的制备方法及应用,制备所得的自发热材料具备良好的低温发热热源特性,制备的发热元件在汽车电源下能够正常发热,升温迅速,发热量适宜,利用此材料制备组合加热器能够满足柴油车冬季冷启动的要求,并且本材料制备的汽车元件使用方便、安全、节能,有望在汽车领域进行广泛应用。(The invention discloses a preparation method and application of heating plastic, wherein high-density polyethylene, polybutylene terephthalate, carbon black, diatomite and an antioxidant are used as raw materials, and the heating composite plastic is prepared through the preparation procedures of raw material mixing, banburying by an internal mixer, mixing, granulating and secondary granulation. The invention provides a preparation method and application of heating plastic, the prepared self-heating material has good low-temperature heating heat source characteristics, the prepared heating element can normally heat under an automobile power supply, the temperature rise is rapid, the heating amount is proper, the combined heater prepared by the material can meet the requirement of cold start of a diesel vehicle in winter, and the automobile element prepared by the material is convenient to use, safe and energy-saving, and is expected to be widely applied to the automobile field.)

一种发热塑料的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及自发热塑料制备技术领域，尤其是一种发热塑料的制备方法及应用。

背景技术

正温度系数材料是一种具有自动控温效果的温度敏感型导电材料，其电阻会随着自身温度的变化而变化，在一定的转变温度下，电阻率会迅速增大，使材料由导体变为绝缘体，从而起到自动发热控温的一种材料。在寒冷的季节，经常可以看到内燃机车、轮船、钻机、起动设备因温度过低柴油结蜡而无法启动或中途抛车，司机最常使用的为火烤油箱等部位，但由此可能引发火灾或者车辆燃烧等事故，严重时甚至威胁人的生命财产安全，因此，为解决现有柴油车低温难以启动的问题，研究发明一种可发热的复合塑料用于制造柴油车元器件，从而使其应用在相应的汽车元件制造领域。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，解决现有柴油车低温难以启动的难题，本发明研究出一种发热复合塑料可用于制造柴油车启动元器件，在汽车电源通电的情况下能够正常发热，升温迅速，满足柴油车冬季冷启动的要求，使用方便，安全节能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发热塑料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，按配方的剂量称取高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳黑、硅藻土、抗氧剂在高速混合器中进行搅拌均匀，所述高速混合器的搅拌速度2000~4000 r/min，搅拌温度40 ^oC，搅拌时间5~10 min，得到混料，其中所述自发热塑料的配方由以下质量份数的原料制备而成：高密度聚乙烯50~60份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20~30份、碳黑10~20份、硅藻土8~12份、抗氧剂0.8~1.5份；

步骤二，将步骤一所得的混料置于1 L的密炼机中进行密炼15 min，完成后出料，其中密炼机一区、二区、三区的设定温度均为160 ^oC、转速50 min/r；

步骤三，将步骤二所得混炼后所得的物料在前后辊温度为145 ^oC的双辊上下片，切粒，得到长度为2~8 mm的长粒料；

步骤四，将步骤三所得的长粒料加入双螺杆挤出机中进行二次造粒，得到所需的自发热塑料的粒状专用料；其中双螺杆挤出机各区温度设定值：输送段温度155~158 ^oC，熔融段165~168 ^oC，混炼段168~170 ^oC，排气段168~170 ^oC，均化段168~170 ^oC。

上述的一种发热塑料的制备方法，所述碳黑的粒径为10~20 nm。

上述的一种发热塑料的制备方法，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

上述的一种发热塑料的应用，所述自发热塑料应用于汽车领域，具体用于制造发热管机头、套管加热器或者组合加热器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益性技术效果：

本发明提出了一种发热塑料的制备方法及应用，通过此发热塑料通过浇铸成型或注塑成型可以制备得到所需的汽车元器件，其具备良好的低温发热热源特性，制备的发热元件在汽车电源下能够正常发热，升温迅速，发热稳定，利用此材料制备组合加热器能够满足柴油车冬季冷启动的要求，并且本材料制备的汽车元件使用方便、安全、节能，有望在汽车领域进行进广泛推广应用。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细的解释说明。

【实施例1】

一种发热塑料的制备方法及应用，包括以下步骤：

步骤一，按配方的剂量称取高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳黑、硅藻土、抗氧剂在高速混合器中进行搅拌均匀，所述高速混合器的搅拌速度2000 r/min，搅拌温度40^oC，搅拌时间10 min，得到混料，其中所述自发热塑料的配方由以下质量份数的原料制备而成：高密度聚乙烯50份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、碳黑10份、硅藻土8份、抗氧剂0.8份；

步骤二，将步骤一所得的混料置于1L的密炼机中进行密炼15 min，完成后出料，其中密炼机一区、二区、三区的设定温度均为160 ^oC、转速50 min/r；

步骤三，将步骤二所得混炼后所得的物料在前后辊温度为145 ^oC的双辊上下片，切粒，得到长度为2 mm的长粒料；

步骤四，将步骤三所得的长粒料加入双螺杆挤出机中进行二次造粒，得到所需的自发热塑料的粒状专用料；其中双螺杆挤出机各区温度设定值：输送段温度155 ^oC，熔融段165^oC，混炼段168 ^oC，排气段168 ^oC，均化段168 ^oC。

进一步的，所述碳黑的粒径为10 nm。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

进一步的，所述自发热塑料应用于汽车领域，具体用于制造发热管机头、套管加热器或者组合加热器。

【实施例2】

一种发热塑料的制备方法及应用，包括以下步骤：

步骤一，按配方的剂量称取高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳黑、硅藻土、抗氧剂在高速混合器中进行搅拌均匀，所述高速混合器的搅拌速度3000 r/min，搅拌温度40^oC，搅拌时间8 min，得到混料，其中所述自发热塑料的配方由以下质量份数的原料制备而成：高密度聚乙烯55份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25份、碳黑15份、硅藻土10份、抗氧剂1.2份；

步骤二，将步骤一所得的混料置于1 L的密炼机中进行密炼15 min，完成后出料，其中密炼机一区、二区、三区的设定温度均为160 ^oC、转速50 min/r；

步骤三，将步骤二所得混炼后所得的物料在前后辊温度为145 ^oC的双辊上下片，切粒，得到长度为5 mm的长粒料；

步骤四，将步骤三所得的长粒料加入双螺杆挤出机中进行二次造粒，得到所需的自发热塑料的粒状专用料；其中双螺杆挤出机各区温度设定值：输送段温度157 ^oC，熔融段166^oC，混炼段169 ^oC，排气段169 ^oC，均化段169 ^oC。

进一步的，所述碳黑的粒径为15 nm。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1076。

进一步的，所述自发热塑料应用于汽车领域，具体用于制造发热管机头、套管加热器或者组合加热器。

【实施例3】

一种发热塑料的制备方法及应用，包括以下步骤：

步骤一，按配方的剂量称取高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳黑、硅藻土、抗氧剂在高速混合器中进行搅拌均匀，所述高速混合器的搅拌速度4000 r/min，搅拌温度40^oC，搅拌时间5 min，得到混料，其中所述自发热塑料的配方由以下质量份数的原料制备而成：高密度聚乙烯60份、聚对苯二甲酸丁二醇酯30份、碳黑20份、硅藻土12份、抗氧剂1.5份；

步骤二，将步骤一所得的混料置于1 L的密炼机中进行密炼15 min，完成后出料，其中密炼机一区、二区、三区的设定温度均为160 ^oC、转速50 min/r；

步骤三，将步骤二所得混炼后所得的物料在前后辊温度为145^oC的双辊上下片，切粒，得到长度为8 mm的长粒料；

步骤四，将步骤三所得的长粒料加入双螺杆挤出机中进行二次造粒，得到所需的自发热塑料的粒状专用料；其中双螺杆挤出机各区温度设定值：输送段温度158 ^oC，熔融段168^oC，混炼段170 ^oC，排气段170 ^oC，均化段170 ^oC。

进一步的，所述碳黑的粒径为20 nm。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1076。

进一步的，所述自发热塑料应用于汽车领域，具体用于制造发热管机头、套管加热器或者组合加热器。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。