CN110054789A - 一种电热薄膜用液体浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电热薄膜用液体浆料以及制备方法，该电热薄膜用液体浆料包括以下质量份数的各组分：N‑甲基吡咯烷酮15‑20份，正丁醇4‑8份，酸酐10‑20份，二元胺10‑20份，氯化亚砜8‑12份，半成品40‑60份，消泡剂1‑2份，其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：N‑甲基吡咯烷酮40‑60份，分散剂4‑10份，石墨烯10‑20份，导电炭黑10‑20份，消泡剂0.1‑1份。本发明利用酸酐和二元胺生成聚酰亚胺，通过使用在常温状态下溶剂中处于低粘度液态的聚酰亚胺作为导电薄膜主体，导电物质可以通过研磨，高速搅拌等方式加入其中，形成稳定均一的整体，成膜后不会出现导电物质不均匀的现象。并且聚酰亚胺的长期使用温度可达到260℃，可以用于高温发热领域。

Description

一种电热薄膜用液体浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电热薄膜领域，尤其涉及一种电热薄膜用液体浆料及其制备方法。
背景技术
现有技术中制作导电薄膜是通过物理手段将石墨烯，导电炭黑，碳纳米管，金属粉末等导电物质混合于液体状态高分子树脂中，将混合有导电物质的高分子材料通过双向拉伸，流延法等方法制成导电薄膜，使导电物质之间形成均匀连通的导电网络。施加电压，产生热量。
目前的工艺是将导电物质和熔融状态的高分子材料混合后制膜，但这种方式存在以下问题：
(1)熔融状态的高分子材料温度和粘度很高，导电物质只能以固体粉末或颗粒状态通过双螺杆，单螺杆设备进行简单的物理混合，导电物质混合不均匀，形成薄膜后，薄膜局部不能形成均匀的导电网路，当通电时，会在该处形成电流过大的现象，出现安全隐患。
(2)目前薄膜产品所使用的高分子材料，长期使用温度都在120℃以下 (如PP,PE,PET等)，不能够用于高温发热产品。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种电热薄膜用液体浆料，包括以下质量份数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮10-20份；
正丁醇4-8份；
酸酐10-20份；
二元胺10-20份；
氯化亚砜8-12份；
半成品40-60份；
消泡剂1-2份；
其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮40-60份；
分散剂4-10份；
石墨烯10-20份；
导电炭黑10-20份；
消泡剂0.1-1份。
优选地，所述酸酐为联苯四甲酸二酐。
优选地，所述二元胺为4,4'-联苯醚二酐。
优选地，消泡剂为有机硅类消泡剂。
优选地，分散剂为聚丙烯酸酯溶液。
第二方面，本发明提供一种制备如第一方面所述的电热薄膜用液体浆料的方法，包括以下步骤：
将半成品中的各组分按照所述比例加入到砂磨机中，磨至粒径小于2μm；
将所述电热薄膜用液体浆料中的各组分一次性加入高速搅拌机中，搅拌的状态下控制温度在5℃以下反应6小时待粘度不再升高为止。
优选地，所述半成品中的各组分的加入顺序依次为N-甲基吡咯烷酮、分散剂、石墨烯、导电炭黑、消泡剂。
本发明的有益效果：
(1)利用酸酐和二元胺生成聚酰亚胺，通过使用在常温状态下溶剂中处于低粘度液态的聚酰亚胺作为导电薄膜主体。导电物质可以通过研磨，高速搅拌等方式加入其中，形成稳定均一的整体，成膜后不会出现导电物质不均匀的现象。
(2)聚酰亚胺的长期使用温度可达到260℃，可以用于高温发热领域。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种电热薄膜用液体浆料，包括以下质量份数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone，NMP)10份；
正丁醇4份；
酸酐10份；
二元胺10份；
氯化亚砜8份；
半成品40份；
消泡剂1份；
其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮40份；
分散剂4份；
石墨烯10份；
导电炭黑10份；
消泡剂0.1份。
本实施例中，上述酸酐为联苯四甲酸二酐。
本实施例中，上述二元胺为4,4'-联苯醚二酐。
本实施例中，上述消泡剂为有机硅类消泡剂。
本实施例中，上述分散剂为聚丙烯酸酯溶液。
其制作流程如下：
步骤一：将半成品中的各组分按照所述比例加入到砂磨机中，磨至粒径小于2μm，得到半成品；
步骤二：将所述电热薄膜用液体浆料中的各组分一次性加入高速搅拌机中，搅拌的状态下控制温度在5℃以下反应6小时待粘度不再升高为止，得到电热薄膜用液体浆料。
在一种可能的设计中，在步骤二后还包括步骤三：
过滤，制成薄膜。
在一种可能的设计中，步骤一加入的顺序依次为NMP、分散剂、石墨烯、导电炭黑、消泡剂。
在一种可能的设计中，步骤三中过滤选用100目以上筛网过滤。
实施例2
本发明实施例提供一种电热薄膜用液体浆料，包括以下质量份数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone，NMP)20份；
正丁醇8份；
酸酐20份；
二元胺20份；
氯化亚砜12份；
半成品60份；
消泡剂2份；
其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮60份；
分散剂10份；
石墨烯20份；
导电炭黑20份；
消泡剂1份。
本实施例中，上述酸酐为联苯四甲酸二酐。
本实施例中，上述二元胺为4,4'-联苯醚二酐。
本实施例中，上述消泡剂为有机硅类消泡剂。
本实施例中，上述分散剂为聚丙烯酸酯溶液。
其制作流程如下：
步骤一：将半成品中的各组分按照所述比例加入到砂磨机中，磨至粒径小于2μm，得到半成品；
步骤二：将所述电热薄膜用液体浆料中的各组分一次性加入高速搅拌机中，搅拌的状态下控制温度在5℃以下反应6小时待粘度不再升高为止，得到电热薄膜用液体浆料。
在一种可能的设计中，在步骤二后还包括步骤三：
过滤，制成薄膜。
在一种可能的设计中，步骤一加入的顺序依次为NMP、分散剂、石墨烯、导电炭黑、消泡剂。
在一种可能的设计中，步骤三中过滤选用100目以上筛网过滤。
实施例3
本发明实施例提供一种电热薄膜用液体浆料，包括以下质量份数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone，NMP)15份；
正丁醇6份；
酸酐15份；
二元胺15份；
氯化亚砜10份；
半成品50份；
消泡剂1.5份；
其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮50份；
分散剂7份；
石墨烯15份；
导电炭黑15份；
消泡剂0.5份。
本实施例中，上述酸酐为联苯四甲酸二酐。
本实施例中，上述二元胺为4,4'-联苯醚二酐。
本实施例中，上述消泡剂为有机硅类消泡剂。
本实施例中，上述分散剂为聚丙烯酸酯溶液。
其制作流程如下：
步骤一：将半成品中的各组分按照所述比例加入到砂磨机中，磨至粒径小于2μm，得到半成品；
步骤二：将所述电热薄膜用液体浆料中的各组分一次性加入高速搅拌机中，搅拌的状态下控制温度在5℃以下反应6小时待粘度不再升高为止，得到电热薄膜用液体浆料。
在一种可能的设计中，在步骤二后还包括步骤三：
过滤，制成薄膜。
在一种可能的设计中，步骤一加入的顺序依次为NMP、分散剂、石墨烯、导电炭黑、消泡剂。
在一种可能的设计中，步骤三中过滤选用100目以上筛网过滤。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电热薄膜用液体浆料，其特征在于，包括以下质量份数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮10-20份；
正丁醇4-8份；
酸酐10-20份；
二元胺10-20份；
氯化亚砜8-12份；
半成品40-60份；
消泡剂1-2份；
其中，所述半成品包括以下质量分数的各组分：
N-甲基吡咯烷酮40-60份；
分散剂4-10份；
石墨烯10-20份；
导电炭黑10-20份；
消泡剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的电热薄膜用液体浆料，其特征在于，所述酸酐为联苯四甲酸二酐。
3.根据权利要求1所述的电热薄膜用液体浆料，其特征在于，所述二元胺为4,4'-联苯醚二酐。
4.根据权利要求1所述的电热薄膜用液体浆料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的电热薄膜用液体浆料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸酯溶液。
6.一种制备如权利要求1-5任一所述的电热薄膜用液体浆料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将半成品中的各组分按照所述比例加入到砂磨机中，磨至粒径小于2μm；
将所述电热薄膜用液体浆料中的各组分一次性加入高速搅拌机中，搅拌的状态下控制温度在5℃以下反应6小时待粘度不再升高为止。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半成品中的各组分的加入顺序依次为N-甲基吡咯烷酮、分散剂、石墨烯、导电炭黑、消泡剂。
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