CN103397571B - 一种碳纤维复合电热纸及其制备方法 - Google Patents

一种碳纤维复合电热纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维复合电热纸及其制备方法，由下列重量份的原料制成：碳纤维30-40、木浆100-120、乙烯基三乙氧基硅烷3-4、纳米铁粉3-4、聚醋酸乙烯乳液2-3、碳酸钠1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉2-3、氯化锌1-2、硼酸1-2、过硫酸钠1-2、菜籽油1-2、花生壳粉1-2、改性云母粉3-4。与传统的碳纤维复合电热纸的相比，本发明添加纳米铁粉，增加其导电性与稳定性，本发明电热纸不同处温度不超过2℃，本发明碳纤维纸中的碳纤维整体分散均匀，抗折性好，不易撕裂、破损，可以便于加工成不同温度要求的面状发热体。

Description

一种碳纤维复合电热纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及到一种电热材料技术领域，具体是一种碳纤维复合电热纸及其制备方法。
背景技术
碳纤维纸是使用碳纤维或活性碳纤维及碳纤维或活性碳纤维与其它植物或非植物纤维混合生产的具有特殊性能的功能纸。碳纤维纸具备许多优良特性，如导电、导热、多孔、吸附性等，因而被广泛应用于能源、军事、环保、土木、电子电器、采暖等领域。现有的碳纤维纸主要由碳纤维与纸浆复合制成纸，这种纸存在电阻不均匀，碳纤维在纸中分散不均匀，导致发热不均匀，而且，纸容易折断，牢度不高，易撕裂等。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维复合电热纸及其制备方法。生产的碳纤维纸表面电阻均匀，耐热性好，牢度高，不易撕裂、破损。
本发明的技术方案如下：
一种碳纤维复合电热纸，其特征在于由下列重量份的原料制成：碳纤维30-40、木浆100-120、乙烯基三乙氧基硅烷3-4、纳米铁粉3-4、聚醋酸乙烯乳液2-3、碳酸钠1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉2-3、氯化锌1-2、硼酸1-2、过硫酸钠1-2、菜籽油1-2、花生壳粉1-2、改性云母粉3-4。所述的改性云母粉由下列重量份的原料制成：云母粉10-12、凹凸棒土3-4、氮化铝1-2、柠檬酸正丁酯2-3、石油磺酸钡2-3、偏硅酸钠2-3、硅烷偶联剂KH5502-3、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇2-3、吗啉1-2；制备方法是：将各物料混合，加入到8-10倍量云母粉的水中，加热至95-100℃，搅拌煮2-3小时，冷却后，脱水烘干，研磨得到200-300目粉末，再在粉末上喷洒相当于云母粉重量1-2%的氯化石蜡，混匀即可。
所述的碳纤维复合电热纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、将聚醋酸乙烯乳液、碳酸钠、海泡石粉、蛭石粉、氯化锌、硼酸加入60-70重量份的水中，加热至90-95℃，搅拌30-45分钟，再加入过硫酸钠，搅拌反应30-45分钟；
（2）、将碳纤维、木浆、乙烯基三乙氧基硅烷、纳米铁粉及适量水混合打浆，得到浓度为4.6~5.5%的碳纤维纸浆；再加入步骤（1）反应物料加入纸浆中，加水及其它剩余物料在75-81℃下磨浆，得到浓度为1.4~2.7%的纸浆；
（3）、纸浆经网部及压榨部脱水成形，湿纸页进入前干阶段进行烘干，生产出碳纤维纸
与传统的碳纤维复合电热纸的相比，本发明添加纳米铁粉，增加其导电性与稳定性，本发明电热纸不同处温度不超过2℃，本发明碳纤维纸中的碳纤维整体分散均匀，抗折性好，不易撕裂、破损，可以便于加工成不同温度要求的面状发热体。
具体实施方式
一种碳纤维复合电热纸，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳纤维40、木浆100、乙烯基三乙氧基硅烷4、纳米铁粉3、聚醋酸乙烯乳液3、碳酸钠1、海泡石粉3、蛭石粉3、氯化锌2、硼酸2、过硫酸钠2、菜籽油1、花生壳粉1、改性云母粉4。
所述的改性云母粉由下列重量份（公斤）的原料制成：云母粉12、凹凸棒土3、氮化铝2、柠檬酸正丁酯2、石油磺酸钡2、偏硅酸钠3、硅烷偶联剂KH5502、二甲基硅油2、聚乙烯醇2、吗啉2；制备方法是：将各物料混合，加入到8-10倍量云母粉的水中，加热至95-100℃，搅拌煮2-3小时，冷却后，脱水烘干，研磨得到200-300目粉末，再在粉末上喷洒相当于云母粉重量1-2%的氯化石蜡，混匀即可。
所述的碳纤维复合电热纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将聚醋酸乙烯乳液、碳酸钠、海泡石粉、蛭石粉、氯化锌、硼酸加入60-70重量份的水中，加热至90-95℃，搅拌30-45分钟，再加入过硫酸钠，搅拌反应30-45分钟；
（2）、将碳纤维、木浆、乙烯基三乙氧基硅烷、纳米铁粉及适量水混合打浆，得到浓度为4.6~5.5%的碳纤维纸浆；再加入步骤（1）反应物料加入纸浆中，加水及其它剩余物料在75-81℃下磨浆，得到浓度为1.4~2.7%的纸浆；
（3）、纸浆经网部及压榨部脱水成形，湿纸页进入前干阶段进行烘干，生产出碳纤维纸
用此工艺制备的碳纤维纸，测试600mm×400mm面积的电阻值(电极方向为长度方向)，其值为420Ω。使用220V的交流电压进行通电测试，其表面平均温度为43℃，在其表面上的10处不同的位置测试其温度分布，温度偏差小于2℃。抗拉强度为：14Mpa。

Claims (2)

1.一种碳纤维复合电热纸，其特征在于由下列重量份的原料制成：碳纤维30-40、木浆100-120、乙烯基三乙氧基硅烷3-4、纳米铁粉3-4、聚醋酸乙烯乳液2-3、碳酸钠1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉2-3、氯化锌1-2、硼酸1-2、过硫酸钠1-2、菜籽油1-2、花生壳粉1-2、改性云母粉3-4；所述的改性云母粉由下列重量份的原料制成：云母粉10-12、凹凸棒土3-4、氮化铝1-2、柠檬酸正丁酯2-3、石油磺酸钡2-3、偏硅酸钠2-3、硅烷偶联剂KH5502-3、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇2-3、吗啉1-2；制备方法是：将各物料混合，加入到8-10倍量云母粉的水中，加热至95-100℃，搅拌煮2-3小时，冷却后，脱水烘干，研磨得到200-300目粉末，再在粉末上喷洒相当于云母粉重量1-2%的氯化石蜡，混匀即可。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合电热纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、将聚醋酸乙烯乳液、碳酸钠、海泡石粉、蛭石粉、氯化锌、硼酸加入60-70重量份的水中，加热至90-95℃，搅拌30-45分钟，再加入过硫酸钠，搅拌反应30-45分钟；
（2）、将碳纤维、木浆、乙烯基三乙氧基硅烷、纳米铁粉及适量水混合打浆，得到浓度为4.6~5.5%的碳纤维纸浆；再将步骤（1）反应物料加入纸浆中，加水及其它剩余物料在75-81℃下磨浆，得到浓度为1.4~2.7%的纸浆；
（3）、纸浆经网部及压榨部脱水成形，湿纸页进入烘干阶段进行烘干，生产出碳纤维纸。
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