CN105315795A - 智能耐高温远红外导电发热节能材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温远红外导电发热节能材料，其组分按重量百分比为：耐高温导电性粘结剂20-70％、碳素复合导电粉8-60％、空心微珠5-15％、氢氧化铝微粉3-10％、氧化锌微粉1-5％、氯化石蜡1-3％、复合助剂1-3％。本发明的耐高温远红外导电发热节能材料是由添加材料、阻燃材料、导电材料、改性材料、助剂材料和耐高温导电黏接剂经混合、分散、反应、研磨、过滤工艺制成的一种新型材料，是导电油墨、导电涂料的更新换代产品。克服了传统的导电油墨和导电涂料在耐高温、功率密度、环保性等方面的不足，提供了一种耐高温性更好、功率密度更高、环保性更佳的新型发热材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电发热材料，具体涉及一种智能耐高温远红外导电发热节能材料。
背景技术
电加热是人们日常生活中必不可少的一项技术，它广泛使用于生活、生产、科研等各领域，从电加热的发展过程来说，其已从传统的镍/铬合金等电阻丝或膜作为发热材料，向有机复合发热材料转变。目前常用的有机复合发热材料为导电油墨或导电涂料。导电油墨是由一种或多种树脂、导电粉和助剂，按配方比例混合研磨而成。导电涂料是由一种或多种乳液、导电粉和助剂，按配方比例混合研磨而成。
导电油墨和涂料具备涂层导电和发热的基本功能，在很多领域得到了大量的应用。但在涂层导电发热应用领域主要限制在200度以下和小功率密度下使用，因为它们的成膜物质在200度以上使用时快速分解。即使在200度以下使用也会有不同程度的功率衰减问题。导致导电油墨和导电涂料应用受到一定的限制。常规的导电油墨的环保性安全性也是一个问题，当前全球都在推广水性环保材料的应用。
此外，导电油墨和导电涂料，是可滚刷、喷涂、导电性、附着性、耐温度等级、环保性都很一般的导电涂层材料，属于低端市场的要求。实践应用中需要有性能更好、耐温更高、功率密度更高、环保性更好的新型材料的出现。本发明就是为满足这一目的而发明的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种性能更好、耐高温性更好、功率密度更高、环保性更佳的智能耐高温远红外导电发热节能材料。
为了达到上述目的，本发明所采取的方案是：
一种智能耐高温远红外导电发热节能材料，其组分按重量百分比为：
耐高温导电性粘结剂20-70％
碳素复合导电粉8-60％
空心微珠5-15％
氢氧化铝微粉3-10％
氧化锌微粉1-5％
氯化石蜡1-3％
复合助剂1-3％。
其中耐高温导电粘结剂配制：
水性硅树脂5-40％
纳米硅溶胶20-40％
超细导电银粉20-40％
抗静电剂1-5％
活性剂1-5％
分散剂1-5％。
其中碳素复合导电粉配制：
高纯超细导电石墨微粉20-45％
高纯超细导电炭墨20-40％
碳纤维短丝3-8％
石墨烯5-10％
碳纳米管5-10％
膨胀石墨粉5-20％。
本发明的耐高温远红外导电发热节能材料是由添加材料、阻燃材料、导电材料、改性材料、助剂材料和耐高温导电黏接剂经混合、分散、反应、研磨、过滤工艺制成的一种新型材料，是导电油墨、导电涂料的更新换代产品。克服了传统的导电油墨和导电涂料在耐高温、功率密度、环保性等方面的不足，提供了一种耐高温性更好、功率密度更高、环保性更佳的新型发热材料；它完全覆盖导电油墨、导电涂料的应用，并开辟导电油墨、导电材料不能所及的新应用，产生了更好的效果。
优选地，所述耐高温导电粘结剂配制方法是：
1)将纳米硅溶胶加热到120度，缓慢滴加水性硅树脂，再分别滴加抗静电剂、活性剂、分散剂，分散半小时后缓慢加入超细导电银粉；
2)继续分散半小时后在300转/分的搅拌条件下120℃保温2小时，自然冷却至室温后，超声波分散3个小时后完成。
上述耐高温远红外导电发热节能材料配制方法是：按量称取耐高温导电性粘结剂，将定量碳素复合导电粉、空心微珠、氢氧化铝微粉、氧化锌微粉、氯化石蜡、复合助剂分别在搅拌状态下缓慢加入后持续搅拌分散1小时，再在超声波分散机中分散3小时，后在研磨机中研磨至细度小于1微米，过滤后包装完成。
本发明的耐高温远红外导电发热节能材料克服了传统的导电油墨和导电涂料在耐高温、功率密度、环保性等方面的不足，提供了一种性能更好、耐高温性更好、功率密度更高、环保性更佳的新型发热材料；它完全覆盖导电油墨、导电涂料的应用，并且适用的范围更广、效果更好。
具体实施方式
下边结合实施例对本发明作出详细描述，以使本领域技术人员可以更好地理解本发明。
本发明提供了一种智能耐高温远红外导电发热节能材料，本发明的耐高温远红外导电发热节能材料是由添加材料、阻燃材料、导电材料、改性材料、助剂材料和耐高温导电黏接剂经混合、分散、反应、研磨、过滤工艺制成的一种新型材料，各组分的比例如表1中所示；表1是本发明的三种典型的较佳实施例，其分别对应三种不同应用。
耐高温远红外导电发热节能材料配制方法是：称取耐高温导电性粘结剂，将碳素复合导电粉、空心微珠、氢氧化铝微粉、氧化锌微粉、氯化石蜡、复合助剂分别在搅拌状态下缓慢加入后持续搅拌分散1小时，再在超声波分散机中分散3小时，后在研磨机中研磨至细度小于1微米，过滤后即得产品。
耐高温导电粘结剂配制方法是：称取纳米硅溶胶并将其加热到120℃，缓慢滴加入水性导电型硅树脂，再分别滴加抗静电剂、活性剂、分散剂，分散半小时后缓慢加入超细导电银粉，分散半小时后在每分钟300转的搅拌下在120℃保温2小时后，自然冷却至室温后加入超声波分散机中继续分散3个小时后得到耐高温导电粘结剂。碳素复合导电粉配制方法是：按比例称取高纯超细导电石墨微粉、高纯超细导电炭墨、碳纤维短丝、石墨烯、碳纳米管、膨胀石墨粉混合后搅拌均匀即得碳素复合导电粉。
表1各组分含量表
实施例1是最基本的常用配方，由该实施例的材料制作的薄膜导电材料方阻30欧姆，耐温400度，可在常用基材上良好附着，高温不开裂不脱落，耐热震室温-400度发热膜无变化。远红外线频谱2.5微米到25微米，中心波长8-9微米，远红外线辐射率86％以上，法相辐射率89％。
实施例2的材料适用于对粘结性要求突出的场景，主要应用在可靠性要求高的地方。其耐温400度，耐热震室温-400度发热膜无变化，方阻60欧姆，远红外线频谱范围2.5-25微米，中心波长9微米，远红外线辐射率85％。
实施例3特别适用于对导电性要求突出的情况，其方阻小于等于10欧姆，主要应用在对导电性要求高的地方。耐温400度，耐热震室温-400度发热膜无变化。方阻10欧姆，远红外线频谱范围2.5-25微米，中心波长8微米，远红外线辐射率87％。
本发明的耐高温远红外导电发热节能材料是导电油墨、导电涂料的更新换代产品，其克服了传统的导电油墨和导电涂料在耐高温、功率密度、环保性等方面的不足，提供了一种耐高温性更好、功率密度更高、环保性更佳的新型发热材料；它完全覆盖导电油墨、导电涂料的应用，并开辟导电油墨、导电材料不能所及的新应用，产生了更好的效果。
Claims (3)
1.一种耐高温远红外导电发热节能材料，其组分按重量百分比为：
耐高温导电性粘结剂20-70％
碳素复合导电粉8-60％
空心微珠5-15％
氢氧化铝微粉3-10％
氧化锌微粉1-5％
氯化石蜡1-3％
复合助剂1-3％；
所述耐高温导电粘结剂的组分按重量百分比为：
水性硅树脂5-40％
纳米硅溶胶20-40％
超细导电银粉20-40％
抗静电剂1-5％
活性剂1-5％
分散剂1-5％；
所述碳素复合导电粉的组分按重量百分比为：
高纯超细导电石墨微粉20-45％
高纯超细导电炭墨20-40％
碳纤维短丝3-8％
石墨烯5-10％
碳纳米管5-10％
膨胀石墨粉5-20％。
2.根据权利要求1所述的耐高温远红外导电发热节能材料，其特征在于，所述耐高温导电粘结剂配制方法是：
1)将纳米硅溶胶加热到120度，缓慢滴加水性硅树脂，再分别滴加抗静电剂、活性剂、分散剂，分散半小时后缓慢加入超细导电银粉；
2)继续分散半小时后在300转/分的搅拌条件下120℃保温2小时，自然冷却至室温后，超声波分散3个小时后完成。
3.权利要求1所述的耐高温远红外导电发热节能材料的配制方法，包括以下步骤：
1)在搅拌状态下将其他原料依次分别缓慢加入到耐高温导电性粘结剂中，并持续搅拌分散1小时；
2)将步骤1)的产品在超声波分散机中分散3小时；
3)将步骤2)的产品研磨至细度小于1微米，过滤后即得最终产品。
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