复合型导电高分子材料PTC效应的研究与应用

正温系数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）导电高分子材料（ＰＴＣ材料）在工业中得到了广泛的应用。本文综述了导电高分子ＰＴＣ／ＮＴＣ效应的影响因素和产生的原因，阐述了ＰＴＣ材料存在的问题及改进方法。     

高密度聚乙烯－炭黑（HDPE－C）PTC材料的导电机制

利用炭黑与高密度聚乙烯复合制成了具有ＰＴＣ功能的导电材料（ＨＤＰＥ－Ｃ），根据目前各种导电理论，提出“晶界”导电模型，并推导出了炭黑的填加量（Ｌ）、高聚物结晶体大小（α）、碳粒子半径（ｒｃ）、碳粒子间距（ｘ）之间的关系．晶界导电模型与实验结果有较好的符合．     

高密度聚乙烯—炭黑（HDPE—C）PTC材料的导电机制

利用炭黑与高密度聚乙烯复合制成了具有ＰＴＣ功能的导电材料（ＨＤＰＥ－Ｃ）,根据目前各种地电理论,提出“晶界”导电模型,并推导出了炭黑的填加量（Ｌ）、高聚物结晶体大小（α）、碳粒子半径（ｒｃ）、碳粒子间距（Ｘ）之间的关系,晶界导电模型与实验结果有较好的符合。     

丁腈橡胶/导电粒子复合材料的正温度系数(PTC)特性

将导电粒子碳黑和铜粉分别与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料，其中碳黑（Ｎ５５０）／丁腈橡胶复合材料的电阻率随温度的变化呈现较强的正温度系数（ＰＴＣ）效应。讨论了掺入导电粒子浓度、结构和表面性质以及混炼硫化工艺等对该类材料的室温电阻率及ＰＴＣ效应的影响。     

复全型导电高分子材料PTC效应的研究与应用

正温系数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）导电高分子材料（ＰＴＣ材料）在工业中得到了广泛诉应用。本文综述了导是高分子ＰＴＣ／ＮＴＣ效应的影响因素和产生的原因，阐述了ＰＴＣ材料存在的问题及改进方法。     

碳黑／聚烯烃导电复合材料PTC效应的稳定化

探讨了碳黑／聚烯烃导电复合材料ＰＴＣ效应产生与衰退的机理，认为要提高材料的ＰＴＣ效应与稳定性，在本质上必须控制导电粒子在聚合物基体中的分散程度与分布状态，并使其回复重现性提高。文中还详细讨论了提高ＰＴＣ效应稳定性的几种途径，为设计、制备现高性能的ＰＴＣ材料提供了科学依据。     

掺炭黑的聚偏氟乙烯/氟橡胶导电复合材料的电热性能

以聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）／氟橡胶（Ｆ２６）合金为基体;研 究了两种不同炭黑类型及用量、不同环境温度、不同热历史条件 及辐照交联对复合物ＰＴＣ（正电阻温度系数）导电特性的影响。 结果表明,掺有乙炔炭黑的聚偏氟乙烯／氟橡胶导电复合材料具 有一种强ＰＴＣ特性,可用于制作电致发热稳定性良好的、自限 温度（１２０±５）℃的、具有商业用途的自控温型伴热带。     

导电高分子聚噻吩乙炔某些性能的研究

研究了通过有机可溶性前聚物合成聚噻吩乙炔（ＰＴＶ）的某些性能。其导电率随热处理温度和时间不同而改变，适宜的热处理温度为２００℃左右。Ｉ２和ＦｅＣｌ３对ＰＴＶ膜具有较好的掺杂效果，掺杂时间和掺杂剂浓度影响ＰＴＶ的导电率。ＰＴＶ膜具有较好的力学性能、Ｉ２掺杂ＰＴＶ膜导电率有极好的空气稳定性。并从微观结构上对影响ＰＴＶ导电率的某些因素进行了探讨。     

温度对高密度聚乙烯－炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ·ｅｘｐ（αＴ），α为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在不同程度的偏离，热处理及交联处理可减小这种偏离，交联可以有效地消除ＰＴＣ材料的ＮＴＣ现象。     

聚合物基导电复合材料的热敏开关特性

聚合物基复合材料ＰＴＣ转变区的电阻率突变与渗流曲线在临界体积分数附近的电阻率突变在导电机制上是同一的。只要复合材料上有近似开关性质的渗流导电特性,室温下填料的体积分数决定ＰＴＣ转变温度及ＰＴＣ转变点的温度系数。     

体积膨胀的稀释作用对聚合物基导电复合材料PTC效应的影响

聚合物基PTC复合材料中,导电填料的体积分数是一个绝缘体-导体的转换开关。理论分析表明,PTC转变区的电阻率突变与渗流曲线在临界体积分数附近的电阻率突变在导电机制上是同一的,聚合物基体体积膨胀的稀释作用对PTC效应有重要影响,在一定的温度范围内(小于PTC/NTC的转变温度),存在着定量的炭黑浓度稀释。      

CHTEMA的合成及共聚光学树脂的性能研究

采用 PTC法由 2 -环己基硫代乙醇合成了 CHTEMA,表征了其结构 ,讨论了 PTC酯化的最佳条件。通过与TDGDMA共聚得到了低色散性的新型光学塑料 ,并研究了其主要性能。     

聚乙烯/炭黑/碳纤维复合材料阻温特性

研究了碳纤维对聚乙烯/炭黑复合材料阻温特性的影响,并对导电机理做初步的探讨。由于碳纤维远程导电效应的存在,随着碳纤维含量的增加,复合材料PTC强度增加,PTC转变区域变窄,PTC转变温度移向高温,还有助于提高复合材料的电性能稳定性。      

液氦温区脉管制冷机的频率特性

着重研究了操作频率对液氦温区脉管制冷机性能的影响,在实验和分析的基础上,明确了制冷温度、制冷量、制冷效率与工作效率之间的关系,并与4K G－M制冷机的情况进行比较,得出了一些有益的结论。通过频率优化,脉管制冷性能得以较大提高。在初步试验中,分别在1．2Hz和1．1Hz获得了30W@70K,500mW@4.2K以及20W@65K,590mW@4.2K的制冷量。同时还给出了脉管制冷湿度稳定性的测试结果。试验结果表明,研制的脉管制冷机温度波动均小于同类商品型4K GM制冷机及脉管制冷机。     

成核剂对聚乙烯/炭黑复合物的形态及PTC特性的影响

借助 WAXD、SAXS、DSC等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯 /炭黑导电复合体系的结晶行为、聚集态结构的大尺寸效应及 PTC特性的影响。结果表明 ,成核剂的引入对结晶度的影响不大 ,但却使得基体的微晶尺寸、长周期等变小 ;从而改善了导电复合物的 PTC特性 ,提高了材料的开关性能 ,并改善了阻 -温曲线的重复稳定性。     

Liquid–liquid–liquid phase-transfer catalysis for cleaner and selective etherification of p-hydroxy-biphenyl with benzyl chloride to 1,1′-biphenyl-4-(phenylmethoxy)

Conversion of bi-liquid phase transfer catalysis (PTC) into a tri-liquid PTC system presents several advantages in terms of enhancement of reaction rates and selectivity. These improvements lead to a minimization of waste, reduction in reactor volume and processing times by orders of magnitude in comparison with a liquid–liquid PTC process. The O-alkylation (etherification) of 4-hydroxybiphenyl with benzyl chloride to 1,1′-biphenyl-4-(phenylmethoxy) was carried out under L-L-L PTC system with 100% selectivity at 50°C. The resulting product is commercially used in fine chemical industry and to produce novel materials. The catalyst-rich third phase can be recycled many times, thereby leading to profitability and waste minimization. A reaction mechanism and kinetic model are developed and validated against experimental data, which include the effect of different variables on reaction rates and selectivity.     

A structural model of Cr/(Ba,Pb)TiO3 positive temperature coefficient composite

The over-current protector is one of the main applications of the positive temperature coefficient (PTC) thermistor. Low room-temperature resistance and a PTC effect are required for the use of the over-current protection. As a result, lowering the room-temperature resistivity of PTC materials becomes very important. From a Japanese patent, the method of adding metal to BaTiO₃-based PTC ceramics to form composites has shown good results. But in recent publications, few papers were related to this area. Furthermore, in the limited literature, the resistance–temperature curve of the material expressed a negative temperature coefficient (NTC) effect when metal was present. In the present work, chromium (Cr), was added to (Ba,Pb)TiO₃ ceramics to form PTC composite with higher Curie temperature (T _C = 180°C). Under a given composition and method, the prepared composite had low room-temperature resistivity (p = 1.33cm) and PTC effect (P_max/P_max = 10). From the experimental results obtained, a structural model of the composite is proposed. The co-function of metal and ceramics, and sintering atmosphere factor on the PTC effect are discussed in this model. By employing this model, the resistance–temperature properties of the composites can be explained satisfactorily.     

BaTiO3基PTCR陶瓷的复阻抗谱研究

采用复阻抗方法,系统地研究了ＢａＴｉＯ_３基ＰＴＣＲ陶瓷的电性能．通过Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图,计算了样品的晶粒、晶界电阻值和弛豫时间常数,同时利用Ｈｅｙｗａｎｇ模型估算了势垒高度．Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图分析表明,随着测试温度的提高,Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ圆将从单半圆向双扭线过渡,表明在居里温度附近,由于热激活出现了不同的缺陷类型．实验结果表明了ＰＴＣ效应是一种晶界效应,晶粒电阻随温度的变化呈ＮＴＣ特性,而晶界电阻却呈明显的ＰＴＣ特性．Ｈｅｙｗａｎｇ模型作为经典的理论模型,经过不断的完善,至今仍能对陶瓷材料ＰＴＣ现象的宏观机制做出明确的解析。