專利名稱：一種耐高溫老化的熱熔斷體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱保護器技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種耐高溫老化的熱熔斷體及其制造方法。
背景技術(shù)：
合金型熱熔斷體(THERMAL-LINKS)，也稱溫度保險絲，廣泛應(yīng)用于電器及其組件的過熱超溫保護。工作原理是，當溫度升高到低熔點合金絲的熔點時，合金絲熔化，并在助熔劑的幫助下，收縮成球狀附在引腳上，把電路斷開。
現(xiàn)在市場上的塑料外殼型熱熔斷體的結(jié)構(gòu)是把焊在兩根平行金屬線引腳上的易熔合金絲涂覆上助熔劑，裝在塑料外殼里，外殼口部用環(huán)氧樹脂密封。現(xiàn)在通常使用的外殼材料有熱塑性聚酯塑料如PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)，PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)，PC(聚碳酸酯)，還有尼龍，PPS (聚苯硫醚)，膠木等，但存在以下問題
I.熱塑性聚酯塑料，如PBT，PET, PC材料做外殼的熱熔斷體，雖成本較低，加工容易，但耐高溫老化能力較差，產(chǎn)品在130°C下老化200小時，或120°C下400小時，熱熔斷體就完全失效，不能在給定的額定動作溫度下動作。原因是這類塑料外殼在高溫下不能阻擋外界氧氣緩慢滲透進外殼內(nèi)部，造成里面的助熔劑在高溫下與氧接觸而逐漸氧化失效。2.尼龍外殼制造的熱熔斷體雖耐高溫老化性能較好,產(chǎn)品能耐130°C老化1000小時不失效。但自從2006年熱熔斷體標準IEC60691改版到IEC60691第三版修訂I后，以及中國國家標準GB9816《熱熔斷體的要求和應(yīng)用導(dǎo)則》于2008年改版為GB9816-2008后，尼龍外殼的熱熔斷體不能符合新版標準的最高極限溫度測試要求，按照新版標準的要求，熱熔斷體要在最高極限溫度環(huán)境下做電氣強度試驗，包括帶電部件與外殼之間施加2*Ur+1000V電壓一分鐘的耐壓試驗，因為尼龍材料在高溫條件下絕緣電阻急劇下降，在極限溫度下做耐壓試驗外殼會被擊穿。3. PPS或膠木外殼的熱熔斷體，雖耐高溫老化性能好，但存在以下缺點①材料較脆，柔韌性差，做分斷電流試驗時外殼容易爆裂。②成本高，成型加工困難，不良率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決PBT，PET等熱塑性聚酯塑料外殼熱熔斷體耐老化性能差的缺點，而提供一種保持成本較低，加工容易，同時還有外殼柔韌性好，產(chǎn)品的分斷電流能力較好的耐高溫老化的熱熔斷體及其制造方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種耐高溫老化的熱熔斷體，其包括外殼、易熔合金絲及兩根金屬線引腳，易熔合金絲的兩端分別與兩根金屬線引腳焊接，在易熔合金絲及焊接處包覆助熔劑，并一同置于塑料外殼內(nèi)，塑料外殼的開口處由環(huán)氧樹脂密封，其中在塑料外殼的外表面上再涂一層絕緣涂層，并固化絕緣涂層。所述絕緣涂層的材料是在室溫或高溫中可固化的有機高分子材料。
所述絕緣涂層的材料為液體硅橡膠、環(huán)氧樹脂、粉末環(huán)氧樹脂的一種或兩種及以上的組合。所述硅橡膠為采用粘度10000 Pa. s以下的單組分或雙組份的液體硅橡膠。所述環(huán)氧樹脂為雙組份環(huán)氧樹脂。所述粉末環(huán)氧樹脂為中溫固化粉末環(huán)氧樹脂或低溫固化粉末環(huán)氧樹脂，其中中溫固化粉末的固化溫度為120°C _150°C，而低溫固化粉的固化溫度為70°C _120°C。一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其具體步驟為
步驟I、首先將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；
步驟2、將切出的易熔合金絲的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳上； 步驟3、將步驟2中易熔合金絲及兩根金屬線引腳的一端裝進塑料外殼內(nèi)，并在易熔合金絲表面包覆一層助熔劑，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化；
步驟4、把組件的塑料外殼外表面涂覆一層絕緣涂層后即制成制成熱熔斷體元件。所述步驟4是把組件的塑料外殼外表面浸入硅膠中涂膜，經(jīng)固化后，即制成熱熔斷體元件。所述步驟4中涂膜層材料為雙組份環(huán)氧樹脂，將環(huán)氧樹脂主劑和固化劑攪拌均勻，把組件的塑料外殼外表面浸入涂膜，固化后，即制成熱熔斷體元件。所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，將塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，采用靜電處理，把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，利用靜電吸附，使外殼表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，把組件先預(yù)熱到熱熔斷體感溫低熔點合金絲熔點以下溫度，然后把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其具體步驟為
步驟I、首先將塑料外殼外表面涂覆一層絕緣涂層；
步驟2、將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；
步驟3、將切出的易熔合金絲的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳上；
步驟4、將步驟3中易熔合金絲的一端裝進涂覆有絕緣涂層的塑料外殼內(nèi)，并在易熔合金絲表面包覆一層助熔劑，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化，即制成熱熔斷體元件。所述步驟I是把I塑料外殼外表面浸入硅膠中涂膜，固化。所述步驟I中涂膜層材料為雙組份環(huán)氧樹脂，將環(huán)氧樹脂主劑和固化劑攪拌均勻，把塑料外殼外表面浸入涂膜，固化。所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，將塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，采用靜電處理，把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，利用靜電吸附，使外殼表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。
所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，把塑料外殼先置于120°C以下溫度環(huán)境預(yù)熱，然后把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。采用上述方案后，本發(fā)明的耐高溫老化的熱熔斷體通過在塑料外殼外面再浸涂一薄層絕緣膜，就能有效避免高溫條件下氧對產(chǎn)品內(nèi)部的滲透，滿足了熱熔斷體長時間高溫老化壽命要求，以及新版IEC標準及國標的各項要求，同時保持成本較低，加工容易的優(yōu)點。


圖I是本發(fā)明熱熔斷體的局部結(jié)構(gòu)剖視 圖2是本發(fā)明熱熔斷體的局部主視圖； 圖3是本發(fā)明熱熔斷體的局部側(cè)視圖。
具體實施例方式配合圖I至圖3所示，本發(fā)明揭示了一種耐高溫老化的熱熔斷體，其包括外殼2、給定熔點的易熔合金絲4及兩根金屬線引腳5，易熔合金絲的熔點根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格需要可以是從70°C到155°C中的任一溫度點，金屬線可以是鍍錫銅線、鍍銀銅線、鍍錫銅包鋼線等，易熔合金絲4的兩端分別與兩根金屬線引腳5焊接，在易熔合金絲4及焊接處包覆助熔劑6，并一同置于塑料外殼2內(nèi)，塑料外殼2的開口處由環(huán)氧樹脂3密封，而在塑料外殼2的外表面上再涂一層絕緣涂層I。這一層絕緣涂層I的材料是在室溫或高溫中可固化的有機高分子材料，可以是硅橡膠，環(huán)氧樹脂，粉末環(huán)氧樹脂材料的一種或兩種及以上的組合，其中硅橡膠可采采用粘度10000 Pa. s以下的單組分或雙組份的液體硅橡膠；環(huán)氧樹脂采用雙組份環(huán)氧樹脂；粉末環(huán)氧樹脂可采用中溫固化粉末環(huán)氧樹脂(固化溫度120°C _150°C)，或低溫固化粉末環(huán)氧樹脂(固化溫度70-120°C)。此耐高溫老化的熱熔斷體具體的制造方法為
步驟I、首先將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；
步驟2、將切出的易熔合金絲4的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳5上；
步驟3、將步驟2中易熔合金絲4及兩根金屬線引腳5的一端裝進塑料外殼2內(nèi)，并在易熔合金絲及焊點表面包覆助熔劑6，然后用環(huán)氧樹脂3把塑料外殼2的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂3完全固化；
步驟4、把組件的塑料外殼2外表面涂覆一層絕緣涂層I后即制成制成熱熔斷體元件。當然，浸涂絕緣層I可以是元件裝配封口后進行，也可以塑料外殼I預(yù)先浸涂處理后再裝配。則此耐高溫老化的熱熔斷體具體的制造方法為
步驟I、首先將塑料外殼2外表面涂覆一層絕緣涂層I ;
步驟2、將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；
步驟3、將切出的易熔合金絲4的兩頭分別焊接在兩根鍍錫銅線引腳5上；
步驟4、將步驟3中易熔合金絲4及兩根金屬線引腳5的一端裝進涂覆有絕緣涂層I的塑料外殼2內(nèi)，并在易熔合金絲及焊點表面包覆助熔劑6，然后用環(huán)氧樹脂3把塑料外殼2的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂3完全固化，即制成熱熔斷體元件。具體實施例
下面結(jié)合實例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實例I :
將成分為58%鉍、42%錫的低熔點合金拉成直徑為O. 6mm的細絲，切成5mm長，兩頭分別焊接在兩根鍍錫銅線上，然后裝進塑料外殼內(nèi)，塑料外殼材料為玻纖增強PBT，在易熔合金絲及焊點表面包覆一層助熔劑，助熔劑成分為改性松香和少量活性劑，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化。把組件的塑料外殼外表面浸入型號KHK-I的硅膠(北京科化新材料科技有限公司生產(chǎn))中涂膜，經(jīng)120°C固化4小時，即制成熔斷溫度為140±2°C的熱熔斷體元件。
實例2
同實例I，但涂膜層材料改為雙組份環(huán)氧樹脂，型號為901A/B (博羅縣強力復(fù)合材料有限公司生產(chǎn))。將環(huán)氧樹脂主劑和固化劑按比例攪拌均勻，把組件的塑料外殼外表面浸入涂膜，室溫固化24小時，即制成熔斷溫度為140±2°C的熱熔斷體元件。實例3
同實例1，但涂膜層材料改為粉末環(huán)氧樹脂，型號為EF-150 (B)(天津市凱華絕緣材料有限公司生產(chǎn))，把組件先預(yù)熱70°C，然后把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，放入恒溫箱110°C固化2小時，即制成熔斷溫度為140±2°C的熱熔斷體元件。當然，當涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂時，塑料外殼可在室溫下浸入粉末環(huán)氧樹脂里，多浸入幾次，同樣可令其表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂；亦或?qū)⑺芰贤鈿せ蚍勰┉h(huán)氧樹脂進行靜電處理后，同樣可令粉末環(huán)氧樹脂附著于塑料外殼表面上。實例4
同實例1，但塑料外殼材料改為PET。對比例I :
同實例I，但沒浸涂硅膠。對比例2
同實例1，但塑料外殼材料為PET，沒浸涂硅膠。測試
將上述樣品分別放入恒溫油槽內(nèi)，油槽溫度從室溫以每分鐘rc的速率升溫，用電阻表檢測樣品通斷，當樣品熔斷時，記錄下熔斷溫度。 每組樣品15只，其中5只先測試熔斷溫度，其余10只放入130°C的恒溫箱老化400和1000小時后，各取出5只測試熔斷溫度。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫老化的熱熔斷體，其包括外殼、易熔合金絲及兩根金屬線引腳，易熔合金絲的兩端分別與兩根金屬線引腳焊接，在易熔合金絲及焊接處包覆助熔劑，并一同置于塑料外殼內(nèi)，塑料外殼的開口處由環(huán)氧樹脂密封，其特征在于在塑料外殼的外表面上再涂覆并固化一層絕緣涂層。
2.如權(quán)利要求I所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體，其特征在于所述絕緣涂層的材料是在室溫或高溫中可固化的有機高分子材料。
3.如權(quán)利要求I所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體，其特征在于所述絕緣涂層的材料為液體硅橡膠、環(huán)氧樹脂、粉末環(huán)氧樹脂的一種或兩種及以上的組合。
4.如權(quán)利要求I所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體，其特征在于所述硅橡膠為采用粘度10000 Pa. s以下的單組分或雙組份的液體硅橡膠。
5.如權(quán)利要求I所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體，其特征在于所述環(huán)氧樹脂為雙組份環(huán)氧樹脂。
6.如權(quán)利要求I所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體，其特征在于所述粉末環(huán)氧樹脂為中溫固化粉末環(huán)氧樹脂或低溫固化粉末環(huán)氧樹脂，其中中溫固化粉末環(huán)氧樹脂的固化溫度為120°C _150°C，而低溫固化環(huán)氧樹脂粉末的固化溫度為70°C _120°C。
7.一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其具體步驟為 步驟I、首先將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度； 步驟2、將切出的易熔合金絲的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳上； 步驟3、將步驟2中易熔合金絲一端裝進塑料外殼內(nèi)，并在易熔合金絲表面包覆一層助熔劑，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化； 步驟4、把組件的塑料外殼外表面涂覆一層絕緣涂層后即制成制成熱熔斷體元件。
8.如權(quán)利要求7所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟4是把組件的塑料外殼外表面浸入硅膠中涂膜，固化后，即制成熱熔斷體元件。
9.如權(quán)利要求7所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟4中涂膜層材料為雙組份環(huán)氧樹脂，將環(huán)氧樹脂主劑和固化劑按比例攪拌均勻，把組件的塑料外殼外表面浸入涂膜，固化后，即制成熱熔斷體元件。
10.如權(quán)利要求7所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，將塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。
11.如權(quán)利要求7所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，采用靜電處理，把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。
12.如權(quán)利要求7所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟4中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，把組件先預(yù)熱到熱熔斷體感溫低熔點合金絲熔點以下溫度，然后把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，加熱固化后，即制成熱熔斷體元件。
13.一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其具體步驟為 步驟I、首先將塑料外殼外表面涂覆一層絕緣涂層； 步驟2、將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；步驟3、將切出的易熔合金絲的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳上； 步驟4、將步驟3中易熔合金絲的一端裝進涂覆有絕緣涂層的塑料外殼內(nèi)，并在易熔合金絲表面包覆一層助熔劑，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化，即制成熱熔斷體元件。
14.如權(quán)利要求13所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟I是把I塑料外殼外表面浸入硅膠中涂膜，固化。
15.如權(quán)利要求13所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟I中涂膜層材料為雙組份環(huán)氧樹脂，將環(huán)氧樹脂主劑和固化劑按比例攪拌均勻，把塑料外殼外表面浸入涂膜，固化。
16.如權(quán)利要求13所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，將塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。
17.如權(quán)利要求13所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，采用靜電處理，把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。
18.如權(quán)利要求13所述的一種耐高溫老化的熱熔斷體的制造方法，其特征在于所述步驟I中的涂膜層材料為粉末環(huán)氧樹脂，把塑料外殼先置于120°C以下溫度環(huán)境預(yù)熱，然后把塑料外殼外表面浸入粉末環(huán)氧樹脂里，使表面粘上一層粉末環(huán)氧樹脂，然后加熱固化。
全文摘要
一種耐高溫老化的熱熔斷體及其制造方法，其將低熔點合金拉成細絲，切成所需長度；將切出的易熔合金絲的兩頭分別焊接在兩根金屬線引腳上，并在表面包覆一層助熔劑；將包覆有助熔劑的易熔合金絲及兩根金屬線引腳的一端裝進塑料外殼內(nèi)，然后用環(huán)氧樹脂把塑料外殼的開口密封起來并讓環(huán)氧樹脂完全固化；把組件的塑料外殼外表面涂覆一層絕緣涂層并固化后即制成制成熱熔斷體元件。通過在塑料外殼外面再浸涂一薄層絕緣膜，就能有效避免高溫條件下氧對產(chǎn)品內(nèi)部的滲透，滿足了熱熔斷體長時間高溫老化壽命要求，以及新版IEC標準及國標GB9816-2008的各項要求，同時保持成本較低，加工容易的優(yōu)點。
文檔編號H01H11/00GK102881513SQ201210372890
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者黃恩琳, 陳捷, 黃子軒 申請人:廈門萊納電子有限公司