CN108822607A - 一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法 - Google Patents

一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法，其中发热浆料，按质量百分含量计算，包括：3‑10份少层石墨烯、1‑5份碳纳米管、0.5‑2份炭黑。发热膜由所述由吸收静电的发热浆料制成，发热膜面电阻小于107Ω/sq。本发明利用石墨烯、碳纳米管、炭黑三者配合使用，降低了石墨烯的使用含量，降低了生产成本，且通过调节石墨烯、碳纳米管、炭黑三者处于合适配比之下，提高了发热膜抗静电性能，同时能够降低石墨烯的使用含量。

Description

一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法，涉及石墨烯领域。
背景技术
发热膜是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。随着社会飞速进步，各行各业以及人们的日常生活都对电热材料提出了更高的要求，传统的电热材料如金属电阻丝虽然升温速度快，解热温度高但难以自动控温达到恒温加热的目的，陶瓷PTC材料虽然控温性强但其加工工艺复杂、加工成型难度大、室温电阻率高、脆性强等缺点而使其应用范围受到了极大的限制。而电热复合材料的出现和研究则迅速弥补了这二者各种自的缺陷并集二者的优点于一身，丰富了市场上加热材料的种类，使人们的选择更加趋于多样化，极大地拓宽了电热材料的应用领域。
如今，电热复合材料经过多年以来的不断发展与研究己独自形成了一支庞大的体系，其中炭基电热复合材料因其具有高导电性和热效率、价格便宜、环保无毒害等优良的特点而成为目前众多机构和科研人员探究和开发的热点，也正逐渐发展为一种具有广阔市场前景的功能性涂料，在工农业生产和日常家居生活等众多领域的加热、取暖方面均显示出了极大的优越性，具有巨大的市场开发空间。由于石墨烯发热膜具有低电压高热量、安全轻薄便利等特性，石墨烯发热膜可广泛用于智能可穿戴领域、家庭智能取暖领域、家纺居家用品领域以及军工领域。
但是石墨烯成本高、分散困难，且电热膜应用过程中，通常还包括电热膜上下表面的塑料膜，有可能导致静电的聚集，不利于实际电热膜的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中上述问题，提供一种含石墨烯碳纳米管制成的可吸收静电的发热浆料及其制备方法，该发热浆料不仅可以提高发热膜抗静电能力，同时还能减少石墨烯的用量，提高石墨烯分散稳定性，降低产品成本。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
1、一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法，包括如下步骤：
按配比称取所需量的少层石墨烯、碳纳米管、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得。
进一步地，按质量份计，石墨烯、碳纳米管、炭黑的量为3-10份、1-5份、0.5-2份。
进一步地，按质量份计，按质量份计，酸性试剂的量为0.5-2份。
进一步地，按质量份计，所述溶剂是醇、烃、醇醚、醇酯类溶剂中一种或多种的混合。
一种发热膜，由所述吸收静电发热浆料制成,发热膜面电阻小于107Ω/sq。
采用本发明的优点在于：
1.采用碳系导热材料，具有环保无毒的特点。
2.利用石墨烯作为导热材料，具有低电压高热量、安全轻薄便利等特点。
3.利用石墨烯、碳纳米管、炭黑三者配合使用，降低了石墨烯的使用含量，降低了生产成本，且通过调节石墨烯、碳纳米管、炭黑三者处于合适配比之下，提高了发热膜抗静电性能，所得发热膜面电阻小于107Ω/sq。
具体实施方式
实施例1
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：5份少层石墨烯，2份碳纳米管，1份炭黑，30份成膜物质，60份的溶剂，1份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电发热浆料的制备方法为：按配比称取所需量的少层石墨烯、碳纳米管、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
实施例2
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：4份少层石墨烯，3.5份碳纳米管，1份炭黑，30份成膜物质，60份的溶剂，0.5份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电发热浆料的制备方法为：选取所需量的少层石墨烯、碳纳米管、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
对比例1
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：2份碳纳米管，6份炭黑，30份成膜物质，60份的溶剂，1份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电的发热浆料的制备方法为：
按配比称取所需量的碳纳米管、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
对比例2
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：5份少层石墨烯，3份炭黑，30份成膜物质，60份的溶剂，1份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电发热浆料的制备方法为：按配比称取所需量的少层石墨烯、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
对比例3
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：5份少层石墨烯，2份碳纳米管，30份成膜物质，61份的溶剂，1份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电的发热浆料的制备方法为：按配比称取所需量的少层石墨烯、碳纳米管，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
对比例4
一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料包括(质量份)：8份少层石墨烯，30份成膜物质，60份的溶剂，1份酸性试剂、1份分散剂。
吸收静电的发热浆料的制备方法为：按配比称取所需量的少层石墨烯、碳纳米管，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得到吸收静电的发热浆料。
将实施例以及对比例中发热浆料制膜，形成发热膜，对发热膜的面电阻进行检测，得到表1中测试结果。
表1
以上所从表1可以看出，发热膜中少层石墨烯、碳纳米管、炭黑三者配合作用，通过增加碳纳米管、炭黑，能够减少石墨烯的使用含量，同时保证发热膜的抗静电性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种石墨烯碳纳米管制成的吸收静电发热浆料的制备方法，包括如下步骤：
按配比称取所需量的少层石墨烯、碳纳米管、炭黑，加入溶剂、酸性试剂、成膜物质、分散剂，形成混合液，机械分散一段时间至混合液不分层，高速分散两小时，即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量份计，石墨烯、碳纳米管、炭黑的量为3-10份、1-5份、0.5-2份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量份计，酸性试剂的量为0.5-2份。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂是醇、烃、醇醚、醇酯类溶剂中一种或多种的混合。
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