CN107360639A - 一种耐高温石墨烯远红外电热膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热电材料，特别是一种耐高温石墨烯远红外电热膜，由8层结构构成，由上至下依次包括第一耐高温PET绝缘层、玻璃纤维加强筋层、石墨烯增强远红外导电浆料涂层、金属载流条、PE热熔胶膜层、第二耐高温PET绝缘层、接地金属带和第三耐高温PET绝缘层。本发明工工艺过程简单，制得的耐高温石墨烯远红外电热膜可以在高温条件下有效地进行工作。
Description
技术领域
本发明涉及热电材料，特别是一种耐高温石墨烯远红外电热膜；以及耐高温石墨烯远红外电热膜的制造工艺。
背景技术
电热膜分为高温、低温电热膜。高温电热膜一般用于电子电器、军事等，如今科技生产的电热膜。电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的点式供暖系统、以发热电缆为代表的线式供暖系统，在面式供暖领域采用现代宇航技术研发的低碳供暖高科技产品。电热膜发展潜力巨大，符合低碳经济发展趋势。电热膜采暖方式不耗水、不占地、开关自主，节能节材，符合减排低碳的政策导向，发展前景广阔。有专家预言,该技术标准的推出不仅意味着环保经济的电热膜采暖将更快走进千家万户,而且意味着电热膜采暖产业的振兴,意味着采暖行业低碳式发展春天的来临。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状 以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。其具有较强的导电性和导热性。石墨烯已经广泛的应用于很多领域，不过关于石墨烯基的远红外发热涂层的研究还是颇少。如浙江碳谷上希材料科技有限公司研制了一种石墨烯电热膜(CN104219797A)，包括石墨烯膜发热层以及涂覆在石墨烯膜发热层上下两侧的绝缘保护层，但是其结构较为简单，所制备的电热膜的性能效果一般。
另外，现有石墨烯远红外电热膜普遍耐热性能差，不能在高温下发挥作用，严重制约了其运用的前景。
因此有必要开发一种耐高温石墨烯远红外电热膜及其制备工艺，以期可以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种耐高温石墨烯远红外电热膜及其制备工艺，可改变红外辐射的峰值范围；该电热膜具有较强的远红外线辐射指数，及适用于电地暖，远红外发热从足底温暖，舒筋活络，改善人体微循环提高人体免疫力；该电热膜的结构简单，易于工业化，制备工艺过程简单，已操作。
为此，本发明的技术方案是一种一种耐高温石墨烯远红外电热膜，，由8层结构构成，由上至下依次包括第一耐高温PET绝缘层、玻璃纤维加强筋层、石墨烯增强远红外导电浆料涂层、金属载流条、PE热熔胶膜层、第二耐高温PET绝缘层、接地金属带和第三耐高温PET绝缘层。
优选地，所述金属载留条为铜条载留体或银条载流体，所述接地金属带为接地铜条。
优选地，所述玻璃纤维加强筋层包括玻璃纤维和透明PET层，所述玻璃纤维加强筋成三向网格状均匀设置于透明PET层上。
优选地，所述石墨烯增强远红外导电浆料涂层的厚度为0.1-0.2mm，所述PE热熔胶膜层的厚度为0.1-0.5mm。
优选地，所述接地铜带与石墨烯改性导热、导电屏蔽涂层以及第三耐高温PET绝缘层紧密贴合，通过零线接地。
本发明还涉及一种耐高温石墨烯远红外电热膜的制备工艺，包括以下步骤：
步骤A：制备石墨烯增强远红外导电浆料涂层：称取9-10重量份的石墨烯粉末，2-3重量份的远红外发射剂，2-3重量份的粘结稀释剂，首先将石墨烯粉末与远红外发射剂混合后搅拌均匀，然后加入粘结稀释剂混合后形成浆料；所述的粘结稀释剂为耐高温的酚醛树脂，石墨烯粉末的粒径为：40-55nm，而后进行机械球磨，球磨时间为2小时；
步骤B：将石墨烯增强远红外导电浆料涂均匀涂覆在金属载流条上，而后进行晒干和烘干；
步骤C：将完成的金属载流体的下表面均匀涂覆PE热熔胶浆料，将涂覆PE热熔胶浆料的第二耐高温PET绝缘层通过PE热熔胶浆料粘接于金属载流体的下表面，而后进行晾晒和烘干处理；
步骤D：利用透明粘接剂将接地金属带粘接在步骤C处理后的第二耐高温PET绝缘层的下表面，而后再通过透明粘接剂将接地金属带的下表面粘接在第三耐高温PET绝缘层的上表面上，烘干处理；
步骤E：将玻璃纤维加强筋均匀设置于透明PET浆料中，而后进行烘干处理；
步骤F：将步骤E处理后的玻璃纤维加强筋层的上表面通过透明粘接剂粘接在第一耐高温PET绝缘层的下表面；
步骤G:将步骤F处理后的玻璃纤维加强筋层的下表面通过透明粘接剂粘接在步骤D处理后的石墨烯增强远红外导电浆料涂层的上表面，而后进行烘干处理。
优选地，上述所有烘干处理的温度为30-40℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于，
（1）本发明掩膜电子浆成本更低，工艺更简单；
（2）本发明可以耐高温，由于玻璃纤维的作用，所述耐高温石墨烯远红外电热膜的强度得到有效提高；。
（3）本发明可将辐射热能转换成远红外热能，实现温度的迅速提高，并降低排潮损失的温度、增强被加热能吸收的速度、减少热能损失。
附图说明
图1是本发明提供的耐高温石墨烯远红外电热膜的结构示意图；
其中：1-第一耐高温PET绝缘层；2-玻璃纤维加强筋层；3-石墨烯增强远红外导电浆料涂层；4-金属载流条；5- PE热熔胶膜层；6-第二耐高温PET绝缘层；7-接地金属带；8-第三耐高温PET绝缘层。
具体实施方式
下面结合实施例和比较例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下具体实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的技术方案是一种一种耐高温石墨烯远红外电热膜，，由8层结构构成，由上至下依次包括第一耐高温PET绝缘层1、玻璃纤维加强筋层2、石墨烯增强远红外导电浆料涂层3、金属载流条4、PE热熔胶膜层5、第二耐高温PET绝缘层6、接地金属带7和第三耐高温PET绝缘层8。
优选地，所述金属载留条4为铜条载留体或银条载流体，所述接地金属带7为接地铜条。
优选地，所述玻璃纤维加强筋层2包括玻璃纤维和透明PET层，所述玻璃纤维加强筋成三向网格状均匀设置于透明PET层上。
优选地，所述石墨烯增强远红外导电浆料涂层的厚度为0.1-0.2mm，所述PE热熔胶膜层的厚度为0.1-0.5mm。
优选地，所述接地铜带与石墨烯改性导热、导电屏蔽涂层以及第三耐高温PET绝缘层紧密贴合，通过零线接地。
本发明还涉及一种耐高温石墨烯远红外电热膜的制备工艺，包括以下步骤：
步骤A：制备石墨烯增强远红外导电浆料涂层：称取9-10重量份的石墨烯粉末，2-3重量份的远红外发射剂，2-3重量份的粘结稀释剂，首先将石墨烯粉末与远红外发射剂混合后搅拌均匀，然后加入粘结稀释剂混合后形成浆料；所述的粘结稀释剂为耐高温的酚醛树脂，石墨烯粉末的粒径为：40-55nm，而后进行机械球磨，球磨时间为2小时；
步骤B：将石墨烯增强远红外导电浆料涂均匀涂覆在金属载流条上，而后进行晒干和烘干；
步骤C：将完成的金属载流体的下表面均匀涂覆PE热熔胶浆料，将涂覆PE热熔胶浆料的第二耐高温PET绝缘层通过PE热熔胶浆料粘接于金属载流体的下表面，而后进行晾晒和烘干处理；
步骤D：利用透明粘接剂将接地金属带粘接在步骤C处理后的第二耐高温PET绝缘层的下表面，而后再通过透明粘接剂将接地金属带的下表面粘接在第三耐高温PET绝缘层的上表面上，烘干处理；
步骤E：将玻璃纤维加强筋均匀设置于透明PET浆料中，而后进行烘干处理；
步骤F：将步骤E处理后的玻璃纤维加强筋层的上表面通过透明粘接剂粘接在第一耐高温PET绝缘层的下表面；
步骤G:将步骤F处理后的玻璃纤维加强筋层的下表面通过透明粘接剂粘接在步骤D处理后的石墨烯增强远红外导电浆料涂层的上表面，而后进行烘干处理。
优选地，上述所有烘干处理的温度为30-40℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于，
（1）本发明掩膜电子浆成本更低，工艺更简单；
（2）本发明可以耐高温，由于玻璃纤维的作用，所述耐高温石墨烯远红外电热膜的强度得到有效提高；
（3）本发明可将辐射热能转换成远红外热能，实现温度的迅速提高，并降低排潮损失的温度、增强被加热能吸收的速度、减少热能损失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种耐高温石墨烯远红外电热膜，其特征在于，由8层结构构成，由上至下依次包括第一耐高温PET绝缘层、玻璃纤维加强筋层、石墨烯增强远红外导电浆料涂层、金属载流条、PE热熔胶膜层、第二耐高温PET绝缘层、接地金属带和第三耐高温PET绝缘层。
2.如权利要求1所述的耐高温石墨烯远红外电热膜，其特征在于，所述金属载留条为铜条载留体或银条载流体，所述接地金属带为接地铜条。
3.如权利要求1或2所述的耐高温石墨烯远红外电热膜，其特征在于，所述玻璃纤维加强筋层包括玻璃纤维和透明PET层，所述玻璃纤维加强筋成三向网格状均匀设置于透明PET层上。
4.如权利要求1或2所述的耐高温石墨烯远红外电热膜，其特征在于，所述石墨烯增强远红外导电浆料涂层的厚度为0.1-0.2mm，所述PE热熔胶膜层的厚度为0.1-0.5mm。
5.如权利要求2所述的耐高温石墨烯远红外电热膜，其特征在于，所述接地铜带与石墨烯改性导热、导电屏蔽涂层以及第三耐高温PET绝缘层紧密贴合，通过零线接地。
6.如权利要求1所述的耐高温石墨烯远红外电热膜，本发明还涉及一种耐高温石墨烯远红外电热膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：制备石墨烯增强远红外导电浆料涂层：称取9-10重量份的石墨烯粉末，2-3重量份的远红外发射剂，2-3重量份的粘结稀释剂，首先将石墨烯粉末与远红外发射剂混合后搅拌均匀，然后加入粘结稀释剂混合后形成浆料；所述的粘结稀释剂为耐高温的酚醛树脂，石墨烯粉末的粒径为：40-55nm，而后进行机械球磨，球磨时间为2小时；
步骤B：将石墨烯增强远红外导电浆料涂均匀涂覆在金属载流条上，而后进行晒干和烘干；
步骤C：将完成的金属载流体的下表面均匀涂覆PE热熔胶浆料，将涂覆PE热熔胶浆料的第二耐高温PET绝缘层通过PE热熔胶浆料粘接于金属载流体的下表面，而后进行晾晒和烘干处理；
步骤D：利用透明粘接剂将接地金属带粘接在步骤C处理后的第二耐高温PET绝缘层的下表面，而后再通过透明粘接剂将接地金属带的下表面粘接在第三耐高温PET绝缘层的上表面上，烘干处理；
步骤E：将玻璃纤维加强筋均匀设置于透明PET浆料中，而后进行烘干处理；
步骤F：将步骤E处理后的玻璃纤维加强筋层的上表面通过透明粘接剂粘接在第一耐高温PET绝缘层的下表面；
步骤G:将步骤F处理后的玻璃纤维加强筋层的下表面通过透明粘接剂粘接在步骤D处理后的石墨烯增强远红外导电浆料涂层的上表面，而后进行烘干处理。
7.如权利要求6所述的耐高温石墨烯远红外电热膜的制备工艺，其特征在于，上述所有烘干处理的温度为30-40℃。
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