CN107454694B - 一种自限温ptc电热膜生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电热膜领域，提供一种自限温PTC电热膜生产工艺，包括：将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层；将高分子材料溶胶按喷涂在所述膨胀胶薄层表面形成导电碳膜，将导电碳膜与膨胀胶薄层从玻璃表面整体揭下；将正负极载流条通过导热胶粘结剂粘贴在导电碳膜两侧并烘干；将正负极载流条、导电碳膜、膨胀胶薄层在整体热压在上下层绝缘膜之间，并且上下层绝缘膜的两侧边热封。本发明中，由于膨胀胶薄层的受热膨胀幅度远大于所述高分子材料的膨胀幅度，因此膨胀胶会进一步带动高分子材料膨胀，使高分子材料中的纳米导电离子的间距进一步来开，导电碳膜电阻增大，发热减小，导电碳膜温度不会继续上升，相较于现有的自限温电热膜，本发明电热膜的自限温调节功能更好，而且整体工艺简单。
Description
技术领域
本发明属于电热膜技术领域，尤其涉及一种自限温PTC电热膜生产工艺。
背景技术
自限温PTC电热膜的工作原理是，电热膜达到设定温度状态下，一般为50摄氏度，如果温度升高，电阻就会增大，使得电流减小，温度就不会无休止的升高，从而把温度控制在安全合理的范围内。PTC功能的形成主要是由于PTC电热膜的导电碳膜是由纳米导电离子和高分子材料经特殊配方和精密工艺制成。在未通电的状态下，纳米导电离子以比较小的间距均匀的分布在高分子材料机体中，通电后，随着电能高效地转换成热能，高分子机材料逐渐膨胀拉开了纳米导电离子的间距，使得本体电阻逐渐增大，发热功能逐渐减小，从而实现自限温和变频节能的功能，充分满足人体对柔和升温的舒适要求。
目前自限温PTC电热膜的生产工艺简单，直接将准备好的导电碳膜连同正负极金属载流条热压在上下层绝缘膜内，但是由于准备的导电碳膜中的高分子材料用量较少，高分子机材料膨胀的程度不够，影响自限温调节效果，若增加高分子材料用量，这就使得导致纳米导电离子含量较低，这样会降低导电碳膜的导电性能，影响导电碳膜发热。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种自限温PTC电热膜生产工艺，旨在解决现有自限温PTC电热膜工艺制得的电热膜自限温调节效果较差的技术问题。
本发明采用如下技术方案：
所述自限温PTC电热膜从下至上依次是下层绝缘膜、膨胀胶薄层、发热层和上层绝缘膜，所述发热层包括正负极金属载流条、导电碳膜，所述自限温PTC电热膜生产工艺包括下述步骤：
将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层，厚度为20-100微米；
准备溶有纳米导电离子的高分子材料溶胶，将高分子材料溶胶按照导电碳膜的图案要求喷涂在所述膨胀胶薄层表面，然后整体通过紫外照射烘干，高分子材料溶胶凝固后形成导电碳膜，导电碳膜与膨胀胶薄层形一体结构，将导电碳膜与膨胀胶薄层从玻璃表面整体揭下；
准备正负极载流条，将正负极载流条通过导热胶粘结剂粘贴在导电碳膜两侧并烘干；
准备上下层绝缘膜，将正负极载流条、导电碳膜、膨胀胶薄层在整体热压在上下层绝缘膜之间，并且上下层绝缘膜的两侧边热封。
进一步的，所述膨胀胶薄层的宽度小于所述导电碳膜的宽度，且膨胀胶薄层左右两侧留有缺口。
进一步的，所述将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层步骤，具体包括：
将光滑玻璃表面清洁干净并均匀喷涂疏油层；
然后将膨胀胶以喷雾方式喷在玻璃表面，然后用刮板沿着玻璃宽度方向刮均膨胀胶，并且在刮板后方设置扁口风机，扁口风机斜向对准玻璃底面对玻璃进行预热，所述扁口风机的出风温度为50-65摄氏度，所述扁口风机与所述刮板同步移动；
刮板完成一层刮胶后静置30-60秒，然后继续下一层刮胶，经过多次刮胶后使得膨胀胶薄层总厚度达到20-100微米；
然后对膨胀胶左右切边，使得膨胀胶薄层左右边缘整齐。
本发明的有益效果是：本发明工艺生产的自限温PTC电热膜具有膨胀胶薄层，通过预热刮胶工艺将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层，并且在膨胀胶薄层表面喷涂高分子材料溶胶，高分子材料溶胶凝固后形成导电碳膜，导电碳膜与膨胀胶薄层形一体结构；通电后导电碳膜温度上升直至达到设定温度状态下，如果温度升高，由于膨胀胶薄层的受热膨胀幅度远大于所述高分子材料的膨胀幅度，因此膨胀胶会进一步带动高分子材料膨胀，使高分子材料中的纳米导电离子的间距进一步来开，导电碳膜电阻增大，发热减小，导电碳膜温度不会继续上升，相较于现有的自限温电热膜，本发明电热膜的自限温调节功能更好，而且整体工艺简单。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自限温PTC电热膜的结构图；
图2是本发明实施例提供的自限温PTC电热膜的生成工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的自限温PTC电热膜的结构，图2示出了自限温PTC电热膜的生产工艺流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
如图1所示，本实施例提供的自限温PTC电热膜从下至上依次是下层绝缘膜1、膨胀胶薄层2、发热层3和上层绝缘膜4，所述发热层3包括正负极金属载流条31、32、导电碳膜33，所述导电碳膜33由高分子材料填充纳米导电离子固化得到。自限温PTC电热膜的具体生产工艺如图2所示，包括下述步骤：
步骤S1、将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层，厚度为20-100微米。
所述膨胀胶具有较大膨胀系数，大于导电碳膜所用的高分子材料。膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃的厚度不易过厚，不仅浪费膨胀胶，而且后续上下层绝缘膜热压是会将膨胀胶从周边挤出，一般厚度为20-100微米为宜。另外，如果膨胀胶薄层的厚度较大，当导电碳膜通电升温后，膨胀胶薄层在厚度方向也会发生膨胀，影响上下层绝缘膜的贴合性，可能造成上下层绝缘膜边缘开裂，影响产品质量。
作为本步骤的一种具体实现过程，包括：
S11、将光滑玻璃表面清洁干净并均匀喷涂疏油层。
所述疏油层作为基材玻璃与膨胀胶薄层的隔离层，便于后续将膨胀胶薄层与基材玻璃分离。
S12、然后将膨胀胶以喷雾方式喷在玻璃表面，然后用刮板沿着玻璃宽度方向刮均膨胀胶，并且在刮板后方设置扁口风机，扁口风机斜向对准玻璃底面对玻璃进行预热，所述扁口风机的出风温度为50-65摄氏度，所述扁口风机与所述刮板同步移动。
这里刮板必须沿着玻璃的宽度方向刮均膨胀胶，以保持膨胀胶至少在宽度宽度方向均匀分布。由于导电碳膜中间为等距导电墨条，两侧为侧边墨条，导电碳膜的膨胀方向主要是导电碳膜的宽度方向，即导电墨条的长度方向，因此至少要保持膨胀胶在玻璃的宽度方向是均匀分布，以使膨胀胶带动导电墨条均匀膨胀，否则会引起导电墨条发热不均。
另外，玻璃下方设置扁口风机，扁口风机的出风温度为50-65摄氏度，扁口风机位于刮板后方，刮板和扁口风机同步移动。刮板速度一般为10-15cm/s，完成一次刮胶的时间大概是3秒左右，刮胶的同时，扁口风机吹出均匀热风，对玻璃进行预热，加速当前刮胶层固化。并且出风温度必须设置为50-65摄氏度，这样玻璃吸收热量后温度大概在45到50摄氏度之间，膨胀胶固化后，有一个初始体积，当导电碳膜的温度上升到50摄氏度后，若继续升温，膨胀胶才开始快速膨胀，由于导电碳膜与膨胀胶薄层形是一体结构，使得导电碳膜在宽度方向也进行膨胀，这样就快速增加了导电碳膜内的纳米导电离子的间距，导电碳膜电阻增大，发热减小，导电碳膜温度不会继续上升，相较于现有的自限温电热膜，本发明电热膜的自限温调节功能更好。
S13、刮板完成一层刮胶后静置30-60秒，然后继续下一层刮胶，经过多次刮胶后使得膨胀胶薄层总厚度达到20-100微米。
S14、然后对膨胀胶左右切边，使得膨胀胶左右边缘整齐。
刮板刮胶一次的厚度大概为10微米左右，并需静置半分钟到一分钟，然后继续下一层刮胶，最终使得膨胀胶薄层总厚度达到20-100微米。最后左右切边，去掉刮胶起始和终点位置的不均匀的毛边部分。
步骤S2、准备溶有纳米导电离子的高分子材料溶胶，将高分子材料溶胶按照导电碳膜的图案要求喷涂在所述膨胀胶薄层表面，然后整体通过紫外照射烘干，高分子材料溶胶凝固后形成导电碳膜，导电碳膜与膨胀胶薄层形一体结构，将导电碳膜与膨胀胶薄层从玻璃表面整体揭下。
本步骤准备的高分子材料溶胶一般为导电碳墨溶胶，含有纳米导电离子，这是现有技术，本实施例不赘述。电碳膜的图案一般是两侧为侧边墨条，中间为等距导电墨条，发热部分主要是靠导电墨条。将高分子材料溶胶按图案要求喷涂在所述膨胀胶薄层表面，在整体紫外线照射并烘干，使得导电碳膜与膨胀胶薄层形一体结构。另外由于玻璃表面涂有疏油层，很容易将导电碳膜与膨胀胶薄层从玻璃表面整体揭下。另外，本实施例中，所述膨胀胶薄层的宽度小于所述导电碳膜的宽度，且膨胀胶薄层左右两侧留有缺口，给膨胀胶薄层膨胀预留空间。
步骤S3、准备正负极载流条，将正负极载流条通过导热胶粘结剂粘贴在导电碳膜两侧并烘干。
所述正负极载流条优选为铜镀锡载流条，正负极载流条通过导热胶粘结剂粘贴在导电碳膜两侧，使得正负极载流不易脱落。
步骤S4、准备上下层绝缘膜，将正负极载流条、导电碳膜、膨胀胶薄层在整体热压在上下层绝缘膜之间，并且上下层绝缘膜的两侧边热封。
最后将准备上下层绝缘膜，一般为绝缘聚酯薄膜，使用寿命长，高温下不易变性。然后用热压工艺将之前得到的正负极载流条、导电碳膜、膨胀胶薄层整体结构热压在上下层绝缘膜之间，并且为了上下层绝缘膜的两侧边热封，以保证电热膜的完整性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种自限温PTC电热膜生产工艺，其特征在于，所述自限温PTC电热膜从下至上依次是下层绝缘膜、膨胀胶薄层、发热层和上层绝缘膜，所述发热层包括正负极金属载流条、导电碳膜，所述工艺包括下述步骤：
将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层，厚度为20-100微米；
准备溶有纳米导电离子的高分子材料溶胶，将高分子材料溶胶按照导电碳膜的图案要求喷涂在所述膨胀胶薄层表面，然后整体通过紫外照射烘干，高分子材料溶胶凝固后形成导电碳膜，导电碳膜与膨胀胶薄层形一体结构，将导电碳膜与膨胀胶薄层从玻璃表面整体揭下；
准备正负极载流条，将正负极载流条通过导热胶粘结剂粘贴在导电碳膜两侧并烘干；
准备上下层绝缘膜，将正负极载流条、导电碳膜、膨胀胶薄层在整体热压在上下层绝缘膜之间，并且上下层绝缘膜的两侧边热封；
其中，所述将膨胀胶均匀喷涂在光滑玻璃表面形成膨胀胶薄层步骤，具体包括：
将光滑玻璃表面清洁干净并均匀喷涂疏油层；
然后将膨胀胶以喷雾方式喷在玻璃表面，然后用刮板沿着玻璃宽度方向刮均膨胀胶，并且在刮板后方设置扁口风机，扁口风机斜向对准玻璃底面对玻璃进行预热，所述扁口风机的出风温度为50-65摄氏度，所述扁口风机与所述刮板同步移动；
刮板完成一层刮胶后静置30-60秒，然后继续下一层刮胶，经过多次刮胶后使得膨胀胶薄层总厚度达到20-100微米；
然后对膨胀胶左右切边，使得膨胀胶薄层左右边缘整齐。
2.如权利要求1所述自限温PTC电热膜生产工艺，其特征在于，所述膨胀胶薄层的宽度小于所述导电碳膜的宽度，且膨胀胶薄层左右两侧留有缺口。
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