CN109803460A - 一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法 - Google Patents

一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,包括如下步骤:选取环保聚酯薄膜,在其表面需要附载流条位置涂树脂胶,进行干燥检测,在干燥后的两侧树脂胶上贴合截流条,将石墨烯基导电高分子聚合物加入第一挤出机,将合成树脂化合物加入第二挤出机,同时将其高温融化经分配器从多流道共挤模具挤出成厚度一致的薄膜,作为发热层及粘结层,再次选取环保聚脂薄膜,与前面工序同步挤压复合形成无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜。本发明能够提高了电热膜使用的安全性能,缓解了现有工艺涂布印刷对环境保护的压力,节能减排,且加工工艺简便。

Description

一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法
技术领域
本发明涉及电热膜制备技术领域,尤其涉及一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法。
背景技术
近年来,国家对石墨烯材料的重视日益提高,随着国家煤改电政策的调整和推广,冬季取暖进入全新的领域,石墨烯作为新能源黑金材料之王,所延伸出来的应用解决方案“石墨烯基电热膜”更是被国家列入《绿色建筑选用产品》之一,电热膜正式开始走向人们大众的生活当中。由于石墨烯电热膜具有电热转换效率高、发热速度快、寿命长、磁辐射小、安全免维修等特性,是节能、舒适、无污染的绿色环保产品,石墨烯发热膜可广泛用于工业电热、医用理疗、家庭智能取暖、家纺居家用品、农业以及军工领域。
目前,市面上广泛应用的电热膜多为溶剂型,通过印刷、涂布、等工艺将导电溶剂涂覆在绝缘基底上,进行加温烘干后层压或复合制成,现有工艺较为复杂,废品率较高,不能够一次成型,烘干过程中损耗大量能源且制备所产生的废气、固废、危废会污染环境,须进行收集、净化及专业处理。为此,我们提出了一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法。
发明内容
本发明提出了一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,包括如下步骤:
S1:选取环保聚酯基材,并对环保聚酯基材消除静电,然后利用高压对环保聚酯基材进行电晕,并在需要附载流条的位置涂树脂胶,增加截流条与环保聚脂基材之间粘合度及稳定性,将其通过烘道进行烘干,对排放物进行检测,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S2:在经干燥处理的树脂胶上面精准位置贴合截流条,且截流条在使用前需采用截流条表面清洁处理;
S3:选择石墨烯基导电高分子聚合物,并将石墨烯基导电高分子聚合物通过吸料机加入第一挤出机;
S4:选择合成树脂化合物,通过自动称重混料机配合配比,改善单种材料性能缺陷,增加复合的牢固度、粘合力及柔韧性,并将混合后的合成树脂化合物通过吸料机加入第二挤出机;
S5:将第一挤出机及第二挤出机进行同时预热,预热过程中对多流道共挤模具进行清理,清理完成后升温至270-330℃,将S3经分配器从多流道共挤模具中间流道挤出,将S4经分配器从多流道共挤模具两侧流道挤出,三个流道在同一直线上,并从同一模具的模唇同步挤出,石墨烯基导电高分子聚合物的宽度为900-960mm,两侧合成树脂化合物宽度为40-100mm,且厚度一致,从而制备成成厚度为80-150μm的薄膜,作为电热膜发热部分及粘结层,并检测将第一挤出机、第二挤出机所加热挤出时所产生的排放物,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S6:再次将环保聚酯基材进行材消除静电处理,完成静电处理后,再次通过高压对其进行电晕处理,上述处理后,再次对环保聚酯基材进行预热烫平处理,可使复合时更加牢固,然后备用;
S7:将S1、S2、S5及S6共同进入三辊复合机构同步挤压复合,为保证贴合效果好,且三辊复合机构内设置有恒温为50-75℃水循环系统,从而形成无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜;
S8:最后按照需求将其分切成各自的尺寸,对检测其阻值是否符合要求,不符合要求的产品进行自动分切、自动挑拣,并自动将合格品打标后传送至下一生产线,即得到无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜。
优选的,所述的电晕可提高基材表面润湿性和改变薄膜表面张力,从而改善导电胶的附着力电晕需用双排电火花发生器,电晕处理效果大于50达因,电晕产生的臭氧,用风机和管道排放到室外环保处理设施。
优选的,所述的石墨烯基导电高分子聚合物为树脂、石墨烯、导电炭黑、偶联剂、表面活性剂、分散剂、抗氧剂及红外增强剂混合挤出而成。
优选的,所述的合成树脂化合物为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性聚氨脂弹性体橡胶混合而成。
优选的,所述的发热部分及粘接层是由二台挤出机共挤而成,石墨烯基导电高分子聚合物与合成树脂化合物在挤出机内高温融化后分别经同一个分配器并从同一个多流道共挤模具挤出,挤出成厚度一致无接缝、同一平面完整的膜状结构,此挤出膜中间部分为导电发热部分,两侧为非导电部分,且两个部分都含有大量树脂,同时作为粘接剂。
优选的,所述的水循环系统具体为模温机。
优选的,在完成同步挤压复合后,在无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜外侧边缘进行超声波压合,并在压合线外侧切除两侧多余边角,利用瑕疵检测仪、测厚仪对其的厚度、均匀度进行检测,检测工艺中是否存在瑕疵,并对其瑕疵点进行标记。
本发明提出的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,有益效果在于:该石墨烯基远红外电热膜通过石墨烯基导电高分子聚合物层的设置,能够有效提高电热膜的质量,在制备过程中,能够对电热膜进行一次成型,有效避免了电热膜在涂布印刷烘干生产过程中溶剂挥发而造成的污染环境,同时,减少了烘干过程中的大量能源损耗,符合时代发展的需求;且无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜牢度可靠,不会分层,解决了现有工艺中存在的氧化问题。提高了电热膜使用的安全性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
本发明提出了一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,包括如下步骤:
S1:选取环保聚酯基材,并对环保聚酯基材消除静电,然后利用高压对环保聚酯基材进行电晕,并在需要附载流条的位置涂树脂胶,增加截流条与环保聚脂基材之间粘合度及稳定性,将其通过烘道进行烘干,对排放物进行检测,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S2:在经干燥处理的树脂胶上面精准位置贴合截流条,且截流条在使用前需采用截流条表面清洁处理;
S3:选择石墨烯基导电高分子聚合物,所述的石墨烯基导电高分子聚合物为树脂、石墨烯、导电炭黑、偶联剂、表面活性剂、分散剂、抗氧剂及红外增强剂混合挤出而成,并将石墨烯基导电高分子聚合物通过吸料机加入第一挤出机,且在添加前,需通过电脑自动配比称重,也能够按照配比全部使用粉末料直接加入挤出机;
S4:选择合成树脂化合物,所述的合成树脂化合物为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性聚氨脂弹性体橡胶混合而成,通过自动称重混料机配合配比,改善单种材料性能缺陷,增加复合的牢固度、粘合力及柔韧性,并将混合后的合成树脂化合物通过吸料机加入第二挤出机,也能够按照配比全部使用粉末料直接加入挤出机;
S5:将第一挤出机及第二挤出机进行同时预热,预热过程中对多流道共挤模具进行清理,清理完成后升温至270-330℃,将S3经分配器从多流道共挤模具中间流道挤出,将S4经分配器从多流道共挤模具两侧流道挤出,三个流道在同一直线上,并从同一模具的模唇同步挤出,石墨烯基导电高分子聚合物的宽度为900-960mm,两侧合成树脂化合物宽度为40-100mm,且厚度一致,从而制备成成厚度为80-150μm的薄膜,作为电热膜发热部分及粘结层,并检测将第一挤出机、第二挤出机所加热挤出时所产生的排放物,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S6:再次将环保聚酯基材进行材消除静电处理,完成静电处理后,再次通过高压对其进行电晕处理,上述处理后,再次对环保聚酯基材进行预热烫平处理,可使复合时更加牢固,然后备用;
S7:将S1、S2、S5及S6共同进入三辊复合机构同步挤压复合,为保证贴合效果好,且三辊复合机构内设置有恒温为50-75℃水循环系统,所述的水循环系统具体为模温机,从而形成无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜,在完成同步挤压复合后,在无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜外侧边缘进行超声波压合,并在压合线外侧切除两侧多余边角,利用瑕疵检测仪、测厚仪对其的厚度、均匀度进行检测,检测工艺中是否存在瑕疵,并对其瑕疵点进行标记;
S8:最后按照需求将其分切成各自的尺寸,对检测其阻值是否符合要求,不符合要求的产品进行自动分切、自动挑拣,并自动将合格品打标后传送至下一生产线,即得到无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜。
所述的电晕可提高基材表面润湿性和改变薄膜表面张力,从而改善导电胶的附着力电晕需用双排电火花发生器,电晕处理效果大于50达因,电晕产生的臭氧,用风机和管道排放到室外环保处理设施。
所述的发热部分及粘接层是由二台挤出机共挤而成,石墨烯基导电高分子聚合物与合成树脂化合物在挤出机内高温融化后分别经同一个分配器并从同一个多流道共挤模具挤出,挤出成厚度一致无接缝、同一平面完整的膜状结构,此挤出膜中间部分为导电发热部分,两侧为非导电部分,且两个部分都含有大量树脂,同时作为粘接剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:选取环保聚酯基材,并对环保聚酯基材消除静电,然后利用高压对环保聚酯基材进行电晕,并在需要附载流条的位置涂树脂胶,增加截流条与环保聚脂基材之间粘合度及稳定性,将其通过烘道进行烘干,对排放物进行检测,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S2:在经干燥处理的树脂胶上面精准位置贴合截流条,且截流条在使用前需采用截流条表面清洁处理;
S3:选择石墨烯基导电高分子聚合物,并将石墨烯基导电高分子聚合物通过吸料机加入第一挤出机;
S4:选择合成树脂化合物,通过自动称重混料机配合配比,改善单种材料性能缺陷,增加复合的牢固度、粘合力及柔韧性,并将混合后的合成树脂化合物通过吸料机加入第二挤出机;
S5:将第一挤出机及第二挤出机进行同时预热,预热过程中对多流道共挤模具进行清理,清理完成后升温至270-330℃,将S3经分配器从多流道共挤模具中间流道挤出,将S4经分配器从多流道共挤模具两侧流道挤出,三个流道在同一直线上,并从同一模具的模唇同步挤出,石墨烯基导电高分子聚合物的宽度为900-960mm,两侧合成树脂化合物宽度为40-100mm,且厚度一致,从而制备成成厚度为80-150μm的薄膜,作为电热膜发热部分及粘结层,并检测将第一挤出机、第二挤出机所加热挤出时所产生的排放物,通过变频方式控制排风装置排至环保系统;
S6:再次将环保聚酯基材进行材消除静电处理,完成静电处理后,再次通过高压对其进行电晕处理,上述处理后,再次对环保聚酯基材进行预热烫平处理,可使复合时更加牢固,然后备用;
S7:将S1、S2、S5及S6共同进入三辊复合机构同步挤压复合,为保证贴合效果好,且三辊复合机构内设置有恒温为50-75℃水循环系统,从而形成无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜;
S8:最后按照需求将其分切成各自的尺寸,对检测其阻值是否符合要求,不符合要求的产品进行自动分切、自动挑拣,并自动将合格品打标后传送至下一生产线,即得到无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜。
2.根据权利要求1所述的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于:所述的电晕可提高基材表面润湿性和改变薄膜表面张力,从而改善导电胶的附着力电晕需用双排电火花发生器,电晕处理效果大于50达因,电晕产生的臭氧,用风机和管道排放到室外环保处理设施。
3.根据权利要求1所述的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于:所述的石墨烯基导电高分子聚合物为树脂、石墨烯、导电炭黑、偶联剂、表面活性剂、分散剂、抗氧剂及红外增强剂混合挤出而成。
4.根据权利要求1所述的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于:所述的合成树脂化合物为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性聚氨脂弹性体橡胶混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于:所述的发热部分及粘接层是由二台挤出机共挤而成,石墨烯基导电高分子聚合物与合成树脂化合物在挤出机内高温融化后分别经同一个分配器并从同一个多流道共挤模具挤出,挤出成厚度一致无接缝、同一平面完整的膜状结构,此挤出膜中间部分为导电发热部分,两侧为非导电部分,且两个部分都含有大量树脂,同时作为粘接剂。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃石墨烯改性远红外电热膜的生产方法,其特征在于:所述的水循环系统具体为模温机。
7.根据权利要求1所述的一种无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜的制备方法,其特征在于:在完成同步挤压复合后,在无需涂布印刷的石墨烯基远红外电热膜外侧边缘进行超声波压合,并在压合线外侧切除两侧多余边角,利用瑕疵检测仪、测厚仪对其的厚度、均匀度进行检测,检测工艺中是否存在瑕疵,并对其瑕疵点进行标记。
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