CN104202846B

CN104202846B - 一种可卷曲发热塑料材料

Info

Publication number: CN104202846B
Application number: CN201410457632.0A
Authority: CN
Inventors: 陈照峰; 吴操
Original assignee: Taicang Paiou Technology Consulting Service Co Ltd
Current assignee: Taicang Paiou Technology Consulting Service Co Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: CN104202846A

Abstract

本发明旨在提供一种可卷曲发热塑料材料，其特征在于所述的发热料材包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层。本发明的有益效果是：发热材料在具备优异柔韧性能的同时，耐高温性能、发热均匀性、电热性能都达到最优，通过纳米碳化硅颗粒含量以和结构调节使得发热膜电阻值可以方便的调节。保持了碳晶电热材料加工方便，成本较低的优点，还克服了碳晶电热材料柔韧性能较差的缺点。

Description

一种可卷曲发热塑料材料

技术领域

本发明涉及一种发热材料，特别是涉及一种可卷曲发热塑料材料。

背景技术

电热膜供暖是世界上新兴的供暖方式之一，它是一种以电能为源，通过红外辐射进行传热的新型供暖方式。因其具有耐高压、耐潮湿、承受温度范围广、高韧度和低收缩率等优良性能，进而得到了越来越广泛的应用。但是这些发热材料大都寿命较短、质地硬脆，难以进行折叠，使得使用范围受到了极大的限制。现有的柔韧性的电热膜研制主要以碳纤维电热膜和高分子柔性发热薄膜两种方式，碳纤维电热膜具有优异的性能，但是成本较高，在实际生活消费中推广范围有限，高分子柔性发热材料具有优良的柔韧性能，但是其耐高温性能、以及发热均匀性能却不是十分理想，使用寿命短，过热会燃烧，使用不安全，发热效率低，不能制成大功率发热产品。

公开号为CN 103763796 A的专利提供了一种红外碳晶电子发热板，解决了现有发热板耐热温度及发热效率低、无法在一片发热板上得到不同温度分布区域的问题。但是柔韧性能较差，不可折叠，只能运用于平面结构，使用范围有限。

公开号为CN 103209503 A的专利提供了一种用银浆、碳浆印刷发热的柔性透明薄膜及制备方法。其导电发热膜层通电发热后热密度大，各处热量均匀，基材薄膜透彻、柔韧可折。但是其制作工艺过于复杂，并且生产成本较高。

公开号为CN101090586A的专利提供了一种纳米柔性电热材料及包括该纳米柔性电热材料的加热装置，由于高分子柔性基底的采用，材料可以任意弯曲，且具有良好的人体亲和性，且可以根据碳纳米管的含量来调节其电阻值，但是该发明制备的电热膜材料发热均匀性能却不是十分理想，使用寿命短，过热会燃烧，使用不安全。

本专利通过在碳晶材料与柔性高分子物质复合成发热层材料，通过优化工艺和配方使得发热材料在具备优异柔韧性能的同时，耐高温性能、发热均匀性、电热性能都达到最优，通过纳米碳化硅颗粒含量以和结构调节使得发热膜电阻值可以方便的调节。保持了碳晶电热材料加工方便，成本较低的优点，还克服了碳晶电热材料柔韧性能较差的缺点。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种可卷曲发热塑料材料，具备优异柔韧性能的同时，耐高温性能、发热均匀性、电热性能都达到最优，使用安全。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：一种可卷曲发热塑料材料，其特征在于所述的发热料材包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层，所述的复合碳材料膜由25～50％石墨、5.5～15％炭黑、0.5～5％SiC、10～25％碳纤维、4～12％助剂和30～55％基底材料组成，其中石墨、炭黑、SiC的粒径为0.08μm～200μm，碳纤维的直径为50nm～200nm、长度为2μm～300μm。助剂包括阻燃剂、稳定剂、流平剂、防老化剂、消泡剂，其中阻燃剂为磷系阻燃剂、卤代酸酐或者两者的混合，复合碳材料膜的基底材料为基底为高分子柔性材料，可以为硅橡胶弹性体、聚氨酯、环氧树脂、聚酰亚胺其中一种或多种。柔性绝缘层为柔性塑料薄膜层，可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚丙烯和聚对笨二甲酸乙二酯中的一种或者多种，所述的反射膜层为铝箔。

本发明所具有的有益效果是：发热材料在具备优异柔韧性能的同时，耐高温性能、发热均匀性、电热性能都达到最优，通过纳米碳化硅颗粒含量以和结构调节使得发热膜电阻值可以方便的调节。保持了碳晶电热材料加工方便，成本较低的优点，还克服了碳晶电热材料柔韧性能较差的缺点。

附图说明

图1是柔性可卷曲发热塑料材料的立体结构示意图。

图2是发热塑料材料的剖面结构示意图。

其中附图标记11-发热塑料材料的立体结构示意图

21-柔性绝缘层

22-复合碳材料膜

23-反射膜层

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

可卷曲发热塑料材料，所述的发热料材包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层，复合碳材料膜由25％石墨、6％炭黑、1％SiC、10％碳纤维、4％助剂和54％基底材料组成，其中石墨、炭黑、SiC的粒径为0.08μm～200μm，碳纤维的直径为50nm～200nm、长度为2μm～300μm。助剂包括阻燃剂、稳定剂、流平剂、防老化剂、消泡剂，其中阻燃剂为磷系阻燃剂，复合碳材料膜的基底材料为基底为硅橡胶弹性体。柔性绝缘层为柔性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料塑料薄膜，反射膜层为铝箔。

实施例2

可卷曲发热塑料材料，所述的发热料材包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层，所述的复合碳材料膜由40％石墨、10％炭黑、5％SiC、10％碳纤维、5％助剂和30％基底材料组成，其中石墨、炭黑、SiC的粒径为0.08μm～200μm，碳纤维的直径为50nm～200nm、长度为2μm～300μm。助剂包括阻燃剂、稳定剂、流平剂、防老化剂、消泡剂，其中阻燃剂为卤代酸酐，复合碳材料膜的基底材料为基底为高分子柔性聚酰亚胺材料。柔性绝缘层为柔性聚丙烯塑料薄膜层，反射膜层为铝箔。

实施例3

可卷曲发热塑料材料，所述的发热料材包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层，所述的复合碳材料膜由30％石墨、12％炭黑、6％SiC、14％碳纤维、8％助剂和30％基底材料组成，其中石墨、炭黑、SiC的粒径为0.08μm～200μm，碳纤维的直径为50nm～200nm、长度为2μm～300μm。助剂包括阻燃剂、稳定剂、流平剂、防老化剂、消泡剂，其中阻燃剂为磷系阻燃剂和卤代酸酐者两者的混合，复合碳材料膜的基底材料为基底为高分子柔性聚氨酯材料。柔性绝缘层为柔性聚对笨二甲酸乙二酯塑料薄膜层，反射膜层为铝箔。

上述仅为本发明的三个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种可卷曲发热塑料材料，包括一层复合碳材料膜和覆盖在其两个表面的两层柔性绝缘层，其中一侧绝缘层外表面覆盖反射膜层，其特征在于所述的复合碳材料膜由25～50％石墨、5.5～15％炭黑、0.5～5％SiC、10～25％碳纤维、4～12％助剂和30～55％基底材料组成，其中石墨、炭黑、SiC的粒径为0.08μm～200μm，碳纤维的直径为50nm～200nm、长度为2μm～300μm。

2.根据权利要求1所述的一种可卷曲发热塑料材料，其特征在于所述的助剂包括阻燃剂、稳定剂、流平剂、防老化剂、消泡剂，其中阻燃剂为磷系阻燃剂、卤代酸酐或者两者的混合。

3.根据权利要求1所述的一种可卷曲发热塑料材料，其特征在于所述的复合碳材料膜的基底材料为高分子柔性材料，所述的高分子柔性材料为硅橡胶弹性体、聚氨酯、环氧树脂、聚酰亚胺其中的一种或多种。