聚乙烯/炭黑(HDPE/CB)PTC (positive temperature coefficient)材料因其室温电阻率较小,PTC强度较大,并且容易调节,经过改性可以抑制高温NTC(negative temperature coefficient)效应,加工条件便利,材料成本较低等优点得到较为广泛的应用。 目前聚乙烯/炭黑PTC材料还存在着一些缺陷,如难以同时保证较低的室温电阻率与较高的PTC强度,PTC效应的稳定性较差等,使聚乙烯/炭黑PTC材料在更多领域、更高层次的应用受到了限制。 本文较系统地研究了影响聚乙烯/炭黑复合体系渗滤效应、PTC效应和NTC效应的因素,包括炭黑的含量、炭黑的性质、炭黑的分散、与一些无机填料的复合体系、基体的链结构、基体的熔融流动性、基体的结晶性等方面。 本文应用辐照交联的方法提高了聚乙烯/炭黑复合体系的PTC强度,抑制了NTC效应,改善PTC效应的稳定性。进一步研究了辐照交联作用的关键性因素——体系的凝胶含量,利用新型多官能团单体的特性提高了体系的凝胶含量。 本文还深入研究了不同VA含量的EVA与聚乙烯/炭黑共混体系中EVA的改性作用,通过HDPE和EVA的分相结构和炭黑的偏析分布降低了体系的室温电阻率,同时应用辐照交联的方法提高了体系的PTC强度,抑制了NTC效应。得到了具有较低渗滤阈值和电阻率,具有较高PTC强度的复合材料。 首次采用辐照—臭氧氧化增容的方法研究γ射线辐照HDPE/臭氧氧化炭黑复合体系的PTC材料,使HDPE基体对炭黑的束缚作用大大增强,