CN108756127A - 远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板 - Google Patents

远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，地板从上到下依次包括第一层，透明的耐磨、防滑高分子膜保护层；第二层，花纹装饰层；第三层，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，导热型；第四层，包括上层的远红外、碳纤维发热膜层和下层的红外线反射膜层；第五层，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，隔热型；第六层，隔音、隔热、阻燃的保温材料层。本发明的远红外、负氧离子、快装发热地板启动时间短，电能热转换效率高，同时发热地板存在较高温度下耐磨性强、表层不容易出现发黑的现象。

Description

远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板。
背景技术
目前发热地板成为室内取暖的新方式。
发热地板的核心发热部件是辐射电热膜。辐射电热膜是由电绝缘材料和封装在其内的发热电阻材料制成的平面型发热元件，其工作时将电热装化为热能，并将热能主要以辐射的形式向外传递。电热膜按封装的电阻材料的不同可分为三类：金属基电热膜、无机非金属电热膜(包括碳纤维电热膜和油墨电热膜)和高分子电热膜。
现在市场上普遍采用的碳纤维发热膜，存在发热启动时间长，电能热转换效率低等问题，同时发热地板存在较高温度下耐磨性能差、表层容易发黑和不方便安装等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，具体如下：
远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，地板从上到下依次包括
第一层，透明的耐磨、防滑高分子膜保护层；
第二层，花纹装饰层；
第三层，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为导热型；
第四层，包括上层的远红外、碳纤维发热膜层和下层的红外线反射膜层；
第五层，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为隔热型；
第六层，隔音、隔热、阻燃的保温材料层。
可选的，所述远红外、碳纤维发热膜层由两侧的绝缘塑料膜和中间的导电夹心层组成，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：
40-60份的石墨烯、10-20份的导电炭黑、1-10份的滑石粉、10-20份的聚四氟乙烯微孔滤膜、1-10份的负氧离子粉和1-15份的阻燃胶。
可选的，所述远红外、碳纤维发热膜层由两侧的绝缘塑料膜和中间的导电夹心层组成，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：
50份的石墨烯、15份的导电炭黑、5份的滑石粉、15份的聚四氟乙烯微孔滤膜、5份的负氧离子粉和10份的阻燃胶。
可选的，所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中10-60min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤3-5次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
可选的，所述聚四氟乙烯微孔滤膜处理前的孔径为0.45μm，厚度为0.1mm。
可选的，所述所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中30min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤4次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
可选的，所述红外线反射膜层为铝箔。
可选的，相邻所述地板间设有相互配合的公槽和母槽。
可选的，发热地板的底面设有电源线沟槽。
可选的，远红外、碳纤维发热膜层的电源接头和主电线连接线采用对插防水接头。
有益效果：
本发明的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板运用航空航天高分子材料SMC优良的电性能、耐温、耐老化、阻燃、不变型等特性，把远红外碳纤维发热膜压制在两层不同性能的SMC材料之间，表面再进行耐磨、防滑、装饰处理，使其表面坚硬、美观，达到木地板或地板瓷砖的效果。发热地板的下面用隔热、隔音、防火、保温材料复合在一起，使发热地板的热量往上面发射，减少不必要的热损。发热地板的四边做成和木地板一样带锁扣的，有公母沟的。拼装时像拼木地板一样，直接拼装，不用沙子和水泥。发热地板的下面有连接线的一端，留有2.5cm宽的沟槽，拼装时电线隐藏在板的下面，整齐方便。主电线和每一片发热地板连接线采用对插防水接头，方便安全。本发明的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板启动时间短，电能热转换效率高，同时发热地板存在较高温度下耐磨性强、表层不容易出现发黑的现象。
附图说明
图1实施例7远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板的结构示意图；
图2为实施例8远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板的侧视图；
图3为实施例8远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板的背面结构示意图；
图中，第一层1，第二层2，第三层3，上层的远红外、碳纤维发热膜层41，下层的红外线反射膜层42，第五层5，第六层6，公槽7，母槽8，电源线沟槽9。
具体实施方式
为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例详予说明。所述材料和试剂，除特殊声明，均为市售常规材料和试剂。
实施例1
导电夹心层，由以下重量份的原料制备而成：40份的石墨烯、20份的导电炭黑、1份的滑石粉、10份的聚四氟乙烯微孔滤膜、1份的负氧离子粉和1份的阻燃胶。所述聚四氟乙烯微孔滤膜处理前的孔径为0.45μm，厚度为0.1mm。
实施例2
实施例1所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中10min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤5次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
实施例3
实施例1所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中60min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤3次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
实施例4
实施例1所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中30min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤4次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
实施例5
导电夹心层，与实施例1的不同之处在于，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：60份的石墨烯、10份的导电炭黑、10份的滑石粉、20份的聚四氟乙烯微孔滤膜、10份的负氧离子粉和15份的阻燃胶。
实施例6
导电夹心层，与实施例1的不同之处在于，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：50份的石墨烯、15份的导电炭黑、5份的滑石粉、15份的聚四氟乙烯微孔滤膜、5份的负氧离子粉和10份的阻燃胶。
实施例7
远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，如图1所示，地板从上到下依次包括
第一层1，透明的耐磨、防滑高分子膜保护层；
第二层2，花纹装饰层；
第三层3，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为导热型；
第四层，包括上层的远红外、碳纤维发热膜层41和下层的红外线反射膜层42；
第五层5，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为隔热型；
第六层6，隔音、隔热、阻燃的保温材料层。
所述远红外、碳纤维发热膜层41由两侧的绝缘塑料膜和中间的导电夹心层组成。所述导电夹心层由实施例1原料经实施例2方法制备而成。所述第一层1为市售的透明的耐磨、防滑高分子膜保护层，所述第二层2为花纹装饰层，可以是市售的塑料花纹或木纹纸；所述第三层3为市售导热型的SMC保护层，所述红外线反射膜层42为铝箔，所述第五层5为市售隔热型的SMC保护层，所述第六层6为隔音、隔热、阻燃的保温材料层，可以是聚氨酯塑料层。远红外、碳纤维发热膜层41设置有露出发热地板的电源连接线，其与主电线相连接。地板拼装时，每块地板都是与主电线并联，单独一块故障不影响周边地板发热。地板各层通过机械压制或者乳胶粘合在一起。
本实施例的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，启动时间短，电能热转换效率高，同时发热地板存在较高温度下耐磨性强、表层不容易出现发黑的现象。
本实施例的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，可以持续释放负氧离子，把负氧离子粉直接粘附在发热膜上这种添加负氧离子粉的方式不影响发热膜的发热启动时间和热量转换效率，同时可以促使负氧离子粉高效、安全的释放负氧离子。经高温模拟测试，负氧离子的半衰期在18月以上。
实施例8
远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，如图2所示，相邻所述地板间设有相互配合的公槽7和母槽8。结合图3所示，发热地板的底面设有电源线沟槽9；远红外、碳纤维发热膜层的电源接头和主电线连接线采用对插防水接头。
本实施例的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，可以通过公槽7和母槽8的配合，实现快速的安装，电源线沟槽9里布置主电线，主电线可以是分支电缆。防水接头可以加快安装速度，同时可以防水。
对照例1
导电夹心层，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制备而成：40份的石墨烯、20份的导电炭黑、10份的聚四氟乙烯微孔滤膜、1份的负氧离子粉和1份的阻燃胶。
对照例2
导电夹心层，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制备而成：40份的石墨烯、1份的滑石粉、10份的聚四氟乙烯微孔滤膜、1份的负氧离子粉和1份的阻燃胶。
实验例1远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板的使用效果
实施例7的远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，由实施例1、5、6的原料经实施例2、3、4其中的一种方法制备而成。或由实施例1、5、6的原料参照实施例2、方法制备而成，即无相关原料则在制备过程中不添加。
本发明实施例的红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，电热膜薄，为0.25mm，导热性能好，电能转换为热能效率高，大于99％，能耗小，从室温通电加热至稳定工作温度90％的时间小于3min，电热膜在潮湿状态下承受频率为50Hz、3750V的交流试验电压，历时10min不出现击穿和闪络现象，整个地板启动快，耗电量低。
实验发热地板的规格为50cm*50cm，铺设在64m2的房间内，室内无家具，普通木门，窗户采用双层玻璃。以三个评分等级考察室内达到25℃所需的驱动时间和开启1h的耗电量，启动时间越长评分越低，耗电量越高评分越低。
表1远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板的使用效果
*和#符号数目相同表示没有显著性差异，数目不同表示有显著性差异(P<0.05)
综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.远红外、负氧离子、快装石墨烯发热地板，其特征在于，地板从上到下依次包括
第一层(1)，透明的耐磨、防滑高分子膜保护层；
第二层(2)，花纹装饰层；
第三层(3)，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为导热型；
第四层，包括上层的远红外、碳纤维发热膜层(41)和下层的红外线反射膜层(42)；
第五层(5)，阻燃、绝缘、防水的高分子SMC保护层，为隔热型；
第六层(6)，隔音、隔热、阻燃的保温材料层。
2.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述远红外、碳纤维发热膜层(41)由两侧的绝缘塑料膜和中间的导电夹心层组成，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：
40-60份的石墨烯、10-20份的导电炭黑、1-10份的滑石粉、10-20份的聚四氟乙烯微孔滤膜、1-10份的负氧离子粉和1-15份的阻燃胶。
3.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述远红外、碳纤维发热膜层由两侧的绝缘塑料膜和中间的导电夹心层组成，所述导电夹心层由以下重量份的原料制备而成：
50份的石墨烯、15份的导电炭黑、5份的滑石粉、15份的聚四氟乙烯微孔滤膜、5份的负氧离子粉和10份的阻燃胶。
4.如权利要求2-3任一所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中10-60min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤3-5次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
5.如权利要求4所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述聚四氟乙烯微孔滤膜处理前的孔径为0.45μm，厚度为0.1mm。
6.如权利要求2-3任一所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述所述导电夹心层的制备包括以下步骤：
S1，导电炭黑研细，过200目筛；
S2，将石墨烯、滑石粉和导电炭黑分散于10倍体积乙醇溶液中，200W功率超声30分钟混合均匀；
S3，将聚四氟乙烯微孔滤膜进入S2步骤的混合液中30min，取出，自然干燥；
S4，重复S3步骤4次；
S5，将经S4步骤剩余的混合液真空抽滤附加在经S4步骤所得的聚四氟乙烯微孔滤膜上，附加增加厚度为0.1mm；
S6，负氧离子粉与阻燃胶混合，涂抹于S4步骤的聚四氟乙烯微孔滤膜表面，涂抹增加厚度为0.05mm。
7.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述红外线反射膜层为铝箔。
8.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，所述地板相对两条边上设有相互配合的公槽(7)和母槽(8)。
9.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，发热地板的底面设有电源线沟槽(9)。
10.如权利要求1所述的石墨烯发热地板，其特征在于，远红外、碳纤维发热膜层的电源接头和主电线连接线采用对插防水接头。
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