CN110312331A - 一种无电磁辐射的电热膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无电磁辐射的电热膜及其制备方法，采用绝缘薄膜作为绝缘基材，将纳米碳导电涂料涂布于绝缘基材的正反两面上，在纳米碳导电涂层两侧分别印刷导电银浆电极并复合铜箔载流条，正反面贴合绝缘基材，将绝缘基材正面左侧的铜箔载流条与反面右侧的铜箔载流条导通，同时将绝缘基材正面右侧的铜箔载流条与反面左侧的铜箔载流条导通，得到了无电磁辐射的电热膜。通过上述方式，本发明的方法简单易行，可控性好，有效地消除了电热膜在交流电场作用下产生对人体危害的工频电磁辐射问题，制备得到的电热膜在使用方面更加安全、可靠，适用于大规模推广应用。

Description

一种无电磁辐射的电热膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及电热膜材料及制备技术领域，特别是涉及一种无电磁辐射的电热膜及其制备方法。

背景技术

电热膜作为一种使用电能作为能源的采暖方式，在建筑供暖时，具有加热速度快、发热均一性高、远红外线转化效率高等优点，已经在市面上获得了用户的认可。然而电热膜在电热转化的同时，膜内导电层产生的电流，会导致在膜附近的空间范围内产生低频电磁辐射场。长期接触低频电磁辐射场可能会威胁到用户的身体健康，此缺陷使电热膜难以满足消费者的需求，在市场上很难销售。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无电磁辐射的电热膜及其制备方法，具有工艺简单、易规模化生产、使用安全等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无电磁辐射的电热膜，包括第一绝缘基材、第二绝缘基材、第三绝缘基材、纳米碳导电层、导电银浆电极层、铜箔载流条、热熔胶层，所述纳米碳导电层设置在所述第一绝缘基材的上表面和下表面，所述导电银浆电极层设置在所述第一绝缘基材的两侧且位于所述纳米碳导电层上，所述铜箔载流条设置在所述导电银浆电极层上，所述热熔胶层位于所述第二绝缘基材和所述第三绝缘基材的一面上，所述第二绝缘基材、所述第一绝缘基材和所述第三绝缘基材从上到下依次相邻设置，位于所述第二绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的下表面相邻设置，所述第一绝缘基材上表面和下表面上的所述铜箔载流条交叉导通设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一绝缘基材、所述第二绝缘基材、所述第三绝缘基材的材质为聚酯PET、聚酰亚胺PI、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE膜材料中的一种或多种；所述第一绝缘基材的厚度为100μm～200μm；所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电层的厚度相同。

在本发明一个较佳实施例中，所述纳米碳导电层中包括的组分有纳米碳、树脂、分散助剂和溶剂，所述纳米碳导电层中各组分的含量为：以重量份计，15~20份纳米碳、25~35份树脂、1~2份分散助剂、43~59份溶剂，其中所述纳米碳为石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭黑中的一种或几种，所述树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种，所述分散助剂为十八醇、Disponer 983中的一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的一种；所述纳米碳导电层的厚度为5μm~15μm

在本发明一个较佳实施例中，所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电层的面积相同；所述纳米碳导电层占所述第一绝缘基材的面积比为80%～95%。

在本发明一个较佳实施例中，所述导通是通过导线连接实现载流条的通路，所述导线的材质为铜、铝、银中的一种或几种。

提供一种无电磁辐射的电热膜的制备方法，包括步骤为：（1）将纳米碳制备成纳米碳导电涂料，将所述纳米碳导电涂料涂覆于第一绝缘基材的上表面和下表面；（2）将导电银浆电极涂覆于所述纳米碳导电涂料上，且所述导电银浆电极位于所述第一绝缘基材的两侧呈条状，再将铜箔载流条附着于所述导电银浆电极上；（3）将热熔胶涂覆于第二绝缘基材和第三绝缘基材的一面上，所述第二绝缘基材、所述第一绝缘基材和所述第三绝缘基材从上到下依次粘合在一起，其中位于所述第二绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的下表面相邻设置；（4）将所述第一绝缘基材上表面和下表面上的所述铜箔载流条交叉进行导通，得到无电磁辐射的电热膜。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所述纳米碳导电涂料的涂覆是通过涂布机实现的，所述涂布机为双面辊涂装置；步骤（1）中所述第一绝缘基材的材质为聚酯PET、聚酰亚胺PI、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE膜材料中的一种或多种；步骤（1）中所述第一绝缘基材的厚度为100μm～200μm；步骤（1）中所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电涂料层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电涂料层的厚度相同；步骤（1）中所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电涂料层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电涂料层的面积相同；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料层占所述第一绝缘基材的面积比为80%～95%；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料涂覆后进行干燥，所述干燥温度为140℃~210℃。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所述纳米碳导电涂料中包括的组分有纳米碳、树脂、分散助剂和溶剂，所述纳米碳导电层中各组分的含量为：以重量份计，15~20份纳米碳、25~35份树脂、1~2份分散助剂、43~59份溶剂，其中所述纳米碳为石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭黑中的一种或几种，所述树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种，所述分散助剂为十八醇、Disponer 983中的一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的一种；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料涂覆后的厚度为5μm~15μm；

在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述导电银浆电极的涂覆是通过印刷机实现的。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（4）中所述导通是通过导线连接实现载流条的通路，所述导线的材质为铜、铝、银中的一种或几种。

本发明的有益效果是：本发明的无电磁辐射的电热膜及其制备方法，方法简单易行，可控性好，有效地消除了电热膜在交流电场作用下产生对人体危害的工频电磁辐射问题，制备得到的电热膜在使用方面更加安全、可靠，适用于大规模推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的无电磁辐射的电热膜一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所述无电磁辐射的电热膜与普通电热膜在通电时不同位置电磁辐射值对比图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，提供一种无电磁辐射的电热膜，包括第一绝缘基材1、第二绝缘基材2、第三绝缘基材3、纳米碳导电层4、导电银浆电极层5、铜箔载流条6、热熔胶层7，所述纳米碳导电层4设置在所述第一绝缘基材1的上表面和下表面，所述导电银浆电极层5设置在所述第一绝缘基材1的两侧且位于所述纳米碳导电层4上，所述铜箔载流条6设置在所述导电银浆电极层5上，所述热熔胶层7位于所述第二绝缘基材2和所述第三绝缘基材3的一面上，所述第二绝缘基材2、所述第一绝缘基材1和所述第三绝缘基材3从上到下依次相邻设置，位于所述第二绝缘基材2上的所述热熔胶层7与所述第一绝缘基材1的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材3上的所述热熔胶层7与所述第一绝缘基材1的下表面相邻设置，所述第一绝缘基材1上表面和下表面上的所述铜箔载流条6交叉导通设置。

提供一种无电磁辐射的电热膜的制备方法，包括步骤为：

（1）将5份石墨烯、1份Disponer 983、60份乙酸乙酯经充分研磨、搅拌分散，制成7.5wt%的石墨烯分散液，之后加入34份聚氨酯树脂搅拌均匀，制备成石墨烯导电涂料，即纳米碳导电涂料，利用双面涂布机将所述纳米碳导电涂料涂覆于第一绝缘基材1的上表面和下表面，所述第一绝缘基材1为PI膜，厚度为100μm，涂布宽幅为80cm，图案面积相同且上下对应，在150℃烘箱里干燥处理3min，涂布时严格控制涂层湿膜厚度及涂布均一性，形成的纳米碳导电涂层的干膜厚为7μm±1μm，其中所述Disponer 983为德谦（上海）化学有限公司；

（2）将导电银浆电极通过凹版印刷机涂覆于所述纳米碳导电涂料上，且所述导电银浆电极位于所述第一绝缘基材1的两侧呈条状，所述导电银浆电极的宽幅为25mm宽，并在160℃烘箱里干燥处理10min，形成的导电银浆电极的干膜厚为4μm，再将铜箔载流条附着于所述导电银浆电极上并紧密贴合，所述铜箔载流条的宽为15mm、厚为25μm；

（3）将EVA热熔胶涂覆于第二绝缘基材2和第三绝缘基材3的一面上，所述第二绝缘基材2和所述第三绝缘基材3的材质为PI膜，厚度为150μm，所述第二绝缘基材2、所述第一绝缘基材1和所述第三绝缘基材3从上到下依次粘合在一起，所述粘合是在150℃下进行热贴合，其中位于所述第二绝缘基材2上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材1的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材3上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材1的下表面相邻设置；

（4）将所述第一绝缘基材1的上表面和下表面同侧位置上的所述铜箔载流条使用铜导线进行导通，即将所述第一绝缘基材1上表面上左侧的铜箔载流条与所述第一绝缘基材1下表面上右侧的铜箔载流条使用铜导线导通，所述第一绝缘基材1上表面上右侧的铜箔载流条与所述第一绝缘基材1下表面上左侧的铜箔载流条使用铜导线导通，得到无电磁辐射的电热膜，在图1中有显示无电磁辐射的电热膜的接线结构。

在将所述第一绝缘基材的上表面和下表面上的铜箔载流条交叉导通后，所述第一绝缘基材的上表面和下表面施加的电压相同，导电层电流大小相同、方向相反，所述第一绝缘基材的上表面和下表面的导电涂层形成了一个回路结构，两股电流产生的电磁场正好相互作用完全抵消掉，从而在使用电热膜时不会产生低频电磁辐射场。

将上述结构的所述第一绝缘基材的上表面的两条铜箔载流条接入AC 220V电源，测试无电磁辐射的电热膜的工频电磁辐射值并与普通电热膜对比。图2为实施例一制备的无电磁辐射的电热膜与普通电热膜在通电时不同位置电磁辐射值对比图。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种无电磁辐射的电热膜，其特征在于，包括第一绝缘基材、第二绝缘基材、第三绝缘基材、纳米碳导电层、导电银浆电极层、铜箔载流条、热熔胶层，所述纳米碳导电层设置在所述第一绝缘基材的上表面和下表面，所述导电银浆电极层设置在所述第一绝缘基材的两侧且位于所述纳米碳导电层上，所述铜箔载流条设置在所述导电银浆电极层上，所述热熔胶层位于所述第二绝缘基材和所述第三绝缘基材的一面上，所述第二绝缘基材、所述第一绝缘基材和所述第三绝缘基材从上到下依次相邻设置，位于所述第二绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的下表面相邻设置，所述第一绝缘基材上表面和下表面上的所述铜箔载流条交叉导通设置。

2.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜，其特征在于，所述第一绝缘基材、所述第二绝缘基材、所述第三绝缘基材的材质为聚酯PET、聚酰亚胺PI、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE膜材料中的一种或多种；所述第一绝缘基材的厚度为100μm～200μm；所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电层的厚度相同。

3.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜，其特征在于，所述纳米碳导电层中包括的组分有纳米碳、树脂、分散助剂和溶剂，所述纳米碳导电层中各组分的含量为：以重量份计，15~20份纳米碳、25~35份树脂、1~2份分散助剂、43~59份溶剂，其中所述纳米碳为石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭黑中的一种或几种，所述树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种，所述分散助剂为十八醇、Disponer 983中的一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的一种；所述纳米碳导电层的厚度为5μm~15μm

根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜，其特征在于，所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电层的面积相同；所述纳米碳导电层占所述第一绝缘基材的面积比为80%～95%。

4.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜，其特征在于，所述导通是通过导线连接实现载流条的通路，所述导线的材质为铜、铝、银中的一种或几种。

5.一种无电磁辐射的电热膜的制备方法，其特征在于，包括步骤为：（1）将纳米碳制备成纳米碳导电涂料，将所述纳米碳导电涂料涂覆于第一绝缘基材的上表面和下表面；（2）将导电银浆电极涂覆于所述纳米碳导电涂料上，且所述导电银浆电极位于所述第一绝缘基材的两侧呈条状，再将铜箔载流条附着于所述导电银浆电极上；（3）将热熔胶涂覆于第二绝缘基材和第三绝缘基材的一面上，所述第二绝缘基材、所述第一绝缘基材和所述第三绝缘基材从上到下依次粘合在一起，其中位于所述第二绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的上表面相邻设置，位于所述第三绝缘基材上的所述热熔胶层与所述第一绝缘基材的下表面相邻设置；（4）将所述第一绝缘基材上表面和下表面上的所述铜箔载流条交叉进行导通，得到无电磁辐射的电热膜。

6.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述纳米碳导电涂料的涂覆是通过涂布机实现的，所述涂布机为双面辊涂装置；步骤（1）中所述第一绝缘基材的材质为聚酯PET、聚酰亚胺PI、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE膜材料中的一种或多种；步骤（1）中所述第一绝缘基材的厚度为100μm～200μm；步骤（1）中所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电涂料层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电涂料层的厚度相同；步骤（1）中所述第一绝缘基材上表面的纳米碳导电涂料层和所述第一绝缘基材下表面的纳米碳导电涂料层的面积相同；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料层占所述第一绝缘基材的面积比为80%～95%；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料涂覆后进行干燥，所述干燥温度为140℃~210℃。

7.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述纳米碳导电涂料中包括的组分有纳米碳、树脂、分散助剂和溶剂，所述纳米碳导电层中各组分的含量为：以重量份计，15~20份纳米碳、25~35份树脂、1~2份分散助剂、43~59份溶剂，其中所述纳米碳为石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭黑中的一种或几种，所述树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种，所述分散助剂为十八醇、Disponer 983中的一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的一种；步骤（1）中所述纳米碳导电涂料涂覆后的厚度为5μm~15μm；

根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述导电银浆电极的涂覆是通过印刷机实现的。

8.根据权利要求1所述的无电磁辐射的电热膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述导通是通过导线连接实现载流条的通路，所述导线的材质为铜、铝、银中的一种或几种。