專利名稱：一種可以自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線的制作方法
目前，在國防、石油化工、儀器儀表、無線電裝置、醫(yī)療、電力系統(tǒng)及科研領(lǐng)域中的某些產(chǎn)品及各種管線的加熱保溫、設(shè)備裝置防凍等通常都采用傳統(tǒng)的電阻絲加熱或蒸氣管線加熱。但這二種方式加熱均需要采用金屬制造元器件和管線等結(jié)構(gòu)裝置，而電阻絲加熱會在交錯(cuò)點(diǎn)上產(chǎn)生短路過熱而燒斷；蒸氣加熱放熱量太大，泄漏也多，裝置設(shè)備和工藝設(shè)備復(fù)雜。自動控制加熱導(dǎo)線既使敷在塑料管道上也不會損失管道，施工工藝簡單，減少運(yùn)行費(fèi)用，耗能低，約是蒸氣加熱的四分之一。
本發(fā)明的目的是用一種新型的，具有可以自動控制加熱溫度的導(dǎo)電塑屏蔽導(dǎo)線代替金屬電阻絲加熱或用金屬制造的結(jié)構(gòu)裝置及管線施以蒸氣加熱方式。自控?zé)峋€的加熱溫度能保持在150℃，最高偶然性加熱溫度可達(dá)215℃，這種自控?zé)峋€的導(dǎo)電材料經(jīng)配比，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝處理其型號可以制造多種，功率也不同，可選擇功率大小與加熱量要求最相近的型號使用，其壽命可達(dá)20年之久。
本發(fā)明的“可以自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線”具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)重量輕，可以大量節(jié)省加熱或保溫用的金屬材料制造的裝置，設(shè)備(約比金屬蒸氣加熱減輕重量90％以上)；(2)可靠性高，比金屬電阻絲加熱不易燒斷或不易損傷被加熱表面；(3)簡化加熱工藝，可以任意纏繞、重疊、打結(jié)等敷裝操作，其成型尺寸穩(wěn)定、容易加工成型、便于高效自動化生產(chǎn)；(4)運(yùn)行費(fèi)用低(約比蒸氣加熱減少費(fèi)用四分之三)；(5)耐酸、堿、鹽等腐蝕。
本發(fā)明的自控?zé)峋€是由兩根平行的導(dǎo)線，能發(fā)熱耐高溫的且可自動調(diào)節(jié)加熱溫度的導(dǎo)電塑料，耐高溫的絕緣塑料，耐高溫防輻射(屏蔽)導(dǎo)電塑料，耐高溫的塑料護(hù)套(皮)組成(見結(jié)構(gòu)示意圖3)。自控?zé)峋€除內(nèi)芯導(dǎo)線外，全是由導(dǎo)電塑料或絕緣塑料構(gòu)成，可謂全塑自控?zé)峋€。其生產(chǎn)工藝簡單，更于高效自動化生產(chǎn)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是在熱固性或熱塑性樹脂中分別加入具有能自動控制導(dǎo)線之發(fā)熱溫度、屏蔽作用、耐高溫性能或/和導(dǎo)電性能的粉末狀金屬、金屬氧化物、金屬鹽或/和非金屬作改性填充劑，其中以鋁(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鋅(Zn)；金(Au)、鉛(Pb)、氧化鉛(PbO)、硫酸鋇(Baso4)；非金屬以玻璃、石棉、滑石粉、云母、石墨或/和炭黑為較佳；尤以銅(Cu)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鎳(Ni)；鉛(Pb)、硫酸鋇(Baso4)；云母、石墨或/和炭黑等效果為最佳；能耐高溫或/和絕緣性能的填充劑，其中以玻璃、石棉、滑石粉、云母、三鹽基硫酸鉛等較佳，尤以石棉，三鹽基硫酸鉛等為最佳。
本發(fā)明的導(dǎo)電塑料可自動控制溫度和耐高溫的性能取決于導(dǎo)電塑料的改性填充劑和其比例，一般情況下，改性填充劑在塑料中的含量應(yīng)為10-50％(重量)，以20-45％(重量)為較佳，尤以25-40％(重量)為最佳；本發(fā)明的導(dǎo)電塑料的屏蔽和耐高溫的性能取決于導(dǎo)電塑料中的改性填充劑和其比例，起屏蔽作用的改性填充劑在塑料中的含量應(yīng)為10-50％(體積)，以20-45％(體積)為較佳，尤以25-40％(體積)為最佳；起耐高溫作用的改性填充劑在塑料中的比例約為10％(重量)，以5-10％(重量)為較佳，尤以7-8％(重量)為最佳；本發(fā)明用的改性劑的金屬粉末的粒度一般為100-1000目/吋2，以200-400目/吋2為較佳，尤以250-300目/吋2為最佳；非金屬粉末的粒度為10-60μm；以15-50μm為較佳，以20-45μm為最佳。
本發(fā)明的可自動控制的發(fā)熱溫度的發(fā)熱、屏蔽和耐高溫性能主要來自填加的金屬和非金屬粉末，而非金屬粉末(如石黑和炭黑)除改變塑料性能外，又可增加塑料的導(dǎo)電性能；同時(shí)又兼有消除塑料靜電和防老化作用，上述金屬和非金屬粉末極均勻的分布在塑料中，分別形成一個(gè)耐高溫，能發(fā)熱和屏蔽作用的導(dǎo)電相及絕緣體，從而使該導(dǎo)線具有能耐高溫、可自動控制發(fā)熱溫度、可起屏蔽以及絕緣作用等性能。
本發(fā)明的自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料的屏蔽線，是在發(fā)熱部分的導(dǎo)電塑料中嵌入兩根平行的導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，電流從一根導(dǎo)線經(jīng)過導(dǎo)電塑料流到另一根時(shí)，導(dǎo)電塑料就會發(fā)熱，溫度隨之上升，在溫度上升的同時(shí)導(dǎo)電塑料會有微觀的膨脹，而使電流通過時(shí)的阻力加大，電流于是降低，放熱量也會減少。在極熱的環(huán)境下，即在最高溫時(shí)，導(dǎo)電塑料的膨脹可以幾乎完全切斷所有通過導(dǎo)電塑料的電流通路，使放熱量近于零；當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，導(dǎo)電塑料又有微觀收縮，又加大了通過導(dǎo)電塑料的電流之通路；使發(fā)熱量又會上升，即溫度又會上升。這種導(dǎo)電塑料可使熱線上每個(gè)點(diǎn)都有上述的自動控制功能，根據(jù)周圍環(huán)境溫度的變化，則可隨時(shí)自動調(diào)整被加熱裝置、設(shè)備或管線的溫度，從而達(dá)到嚴(yán)格控制裝置，設(shè)備或管線的溫度，使其設(shè)備裝置或管線永遠(yuǎn)保持在所需要的運(yùn)行的溫度。
本發(fā)明適用各種熱塑性或熱固性樹脂(塑料)，如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氯乙烯、聚鄰苯二甲酸二烯丙脂、聚砜、聚碳酸酯、聚甲醛和尼龍等。
本發(fā)明的導(dǎo)電塑料和絕緣塑料的制備方法是將分別選擇好的改性填充劑，根據(jù)不同功率要求，按一定配比填加到選擇的樹脂中，充分混煉、混合均勻，根據(jù)自控加熱導(dǎo)線的不同型號，結(jié)構(gòu)、用常規(guī)的電線電纜加工工藝制成自動控制加熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線(見工藝流程

圖1/圖2)。
本發(fā)明的“可自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線”的宗旨是基于能發(fā)熱的導(dǎo)電塑料和起屏蔽作用的導(dǎo)電塑料和能耐高溫的絕緣塑料。
(1)能發(fā)熱的導(dǎo)電塑料的樣件經(jīng)實(shí)際通電測試，最高溫度可加熱到220℃，可自動調(diào)節(jié)溫度；(2)可屏蔽各種電磁場和電磁輻射的導(dǎo)電塑料樣件曾在中國人民解放軍205醫(yī)院進(jìn)行試驗(yàn)，由高頻理療機(jī)發(fā)出的高頻電磁波使氖燈管發(fā)亮，當(dāng)用金屬銅網(wǎng)或防磁導(dǎo)電塑料屏蔽后，氖燈立即熄滅，而使用普通塑料則絲毫不起作用。
(3)絕緣塑料可耐高溫達(dá)220℃，可參考使用本人發(fā)明專利“耐高溫的塑料”的較低限設(shè)計(jì)。
“可以自動控制加熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線”性能理想且具有較多的優(yōu)點(diǎn)代替目前常規(guī)用的電阻絲和蒸氣管線加熱。
說明書附圖圖1工藝流程2工藝流程3結(jié)構(gòu)示意圖3-1平行導(dǎo)線3-2絕緣層3-3自控發(fā)熱導(dǎo)電塑料3-4防輻射導(dǎo)電塑料3-5導(dǎo)線護(hù)皮(絕緣)
權(quán)利要求
1.一種塑料導(dǎo)線，其特性在于導(dǎo)線的塑料中含有能自動控制導(dǎo)線之發(fā)熱溫度、屏蔽作用、耐高溫性能或/和導(dǎo)電性能的粉末狀金屬、金屬氧化物、金屬鹽或/和非金屬作改性填充劑。金屬粉末的粒度為100-1000目/吋2，化學(xué)分析純或工業(yè)純的金屬氧化物、金屬鹽、非金屬粉末的粒度為10-60μm，在導(dǎo)線的塑料中的含量為10-50％(體積)；
2.按照權(quán)利要求1所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于導(dǎo)線的塑料中含有鋁(Al)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、銀(Ag)、銅(Cu)；金(Au)、鉛(Pb)及化學(xué)分析純/工業(yè)純的氧化鉛(PbO)、硫酸鋇(Baso4)；非金屬如玻璃、石棉、滑石粉、云母、石墨或/和炭黑；
3.按照權(quán)利要求1和2所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于導(dǎo)線的塑料中含有(1)玻璃、石棉、滑石粉、云母；石墨或/和炭黑；(2)銅(Cu)，鋁(Al)、/鉛(Pb)、氧化鉛(PbO)、硫酸鋇(Baso4)；玻璃、石棉、滑石粉、云母；石墨或/和炭黑；
4.按照權(quán)利要求1和3-(1)所述的塑料導(dǎo)線，其征性在于導(dǎo)線的塑料中的非金屬粉末的含量為30-50％(重量)；
5.按照權(quán)利要求1和4所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于導(dǎo)線的塑料中非金屬的含量為35-45％(重量)；
6.按照權(quán)利要求1和3-(2)所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于導(dǎo)線的塑料中金屬，金屬氧化物、金屬鹽、或/和非金屬粉末的含量為25-40％(體積)；
7.按照權(quán)利要求1和6所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于導(dǎo)線的塑料中金屬，金屬氧化物、金屬鹽、或/和非金屬粉末的含量為25-40％(體積)；
8.按照權(quán)利要求1、5和7所述的塑料導(dǎo)線，其特性在于導(dǎo)線的塑料中金屬粉末的粒度為200-400目/吋2，非金屬粉末的粒度為15-50μm；
9.按照權(quán)利要求1和8所述的塑料導(dǎo)線，其特征在于作為改性填充劑的金屬粉末粒度為200-300目/吋2、非金屬粉末的粒度為20-45μm。
全文摘要
“可以自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線”可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻絲加熱且不會因短路過熱而燒斷和不會損傷管道；也可代替蒸氣方式加熱，具有工藝設(shè)備簡單、運(yùn)行費(fèi)用少、耗能約是蒸氣加熱的1/4并重量減輕90％以上；自控加熱導(dǎo)線可以任意纏繞、重疊、打結(jié)等敷裝操作。本發(fā)明的特點(diǎn)是分別將不同規(guī)格的金屬、金屬氧化物、金屬鹽類或/和非金屬等按一定的配比填加到樹脂中，以典型的工藝制成“自動控制發(fā)熱溫度的導(dǎo)電塑料屏蔽線”。
文檔編號H05B3/10GK1135703SQ95110219
公開日1996年11月13日 申請日期1995年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月8日
發(fā)明者楊再田 申請人:楊再田