CN110392457A - 一种低电压电热膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低电压电热膜，包括绝缘薄膜衬底、导电涂层、电极和绝缘保护层；所述导电涂层是将高导电率浆料涂布在绝缘薄膜衬底上制成；所述电极为两条铜箔压敷在导电涂层的两侧；所述绝缘保护层覆合在涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底上；所述绝缘薄膜衬底的厚度为50μm—200μm；所述导电涂层的厚度为20μm—300μm，方阻为80Ω‑300Ω；两条铜箔的厚度为10μm—40μm，两条铜箔之间的间距为8cm‑20cm。本发明的低电压电热膜，性能稳定安全，且可在低电压模式下能达到最佳的温度。
Description
技术领域
本发明涉及电热膜技术领域，具体地涉及一种低电压电热膜。
背景技术
低压电热膜是电热膜应用的一个重要领域。普通电热膜由于采用市电电压供电，如果安全保护不到位，存在一定的安全隐患。因此需要研发一种低压电热膜，来解决了人们在这方面的后顾之忧。
发明内容
本发明目的是：提供了一种性能稳定安全、可随时携带的低压电热膜。
本发明的技术方案是：一种低压电热膜，包括绝缘薄膜衬底、导电涂层、电极和绝缘保护层；所述导电涂层是将高导电率浆料涂布在绝缘薄膜衬底上制成；所述电极为两条铜箔压敷在导电涂层的两侧；所述绝缘保护层覆合在涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底上；所述导电涂层的方阻为80Ω-300Ω；两条铜箔之间的间距为8cm-20cm。
作为优选的，所述绝缘薄膜衬底的厚度为50μm—200μm。
作为优选的，所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。
作为优选的，所述导电涂层的厚度为20μm—300μm。
作为优选的，两条铜箔的厚度为10μm—40μm。
作为优选的，两条铜箔的厚度为25μm。
作为优选的，所述绝缘保护层采用涂布了热熔胶的PET膜。
作为优选的，所述高导电率浆料中的组分包括脂溶性聚氨酯、脂类溶剂、导电碳粉、碳管、石墨烯、高分子分散剂、消泡剂、成膜剂。
本发明配方中各组分混合均匀，其中各组分的作用为：
脂溶性聚氨酯：具有良好的粘结性能，提供导电介质与衬底之间的连接作用；
脂类溶剂：具有良好的聚氨酯溶解能力，稀释连接剂，有利于加入导电介质后形成浆状的物质，使浆料可以用于涂布和印刷工艺进行进一步处理；
导电碳粉、碳管、石墨烯：提供导电载流子；
高分子分散剂：促进导电介质在溶剂和连接剂中的分散，使浆料导电均匀；
消泡剂：消除配料过程中产生的泡沫，改善涂布效果；
成膜剂：使浆料在使用过程中成膜时结合更加紧密、连续，形成平滑、均匀的膜，从而使涂层的耐擦洗性及耐候性等得到提高。
本发明的低电压电热膜的特性是：采用高导电率浆料，控制涂层的厚度，使制作的电热膜方阻在接近100Ω的范围。这样的电热膜采用12V/24V的电压供电，其单位面积的发热功率可以达到50-250瓦/平米。
本发明的低电压电热膜的优点是：方阻低，采用12V/24V的低电压供电就可以在冬季通常的室温下将发热膜表面的温度维持在30℃以上。这样的电热膜可以在保暖试穿戴产品及其它相关产品的应用上发挥良好的作用。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的低电压电热膜的导电涂层与电极的结构示意图；
图2为本发明的低电压电热膜的层结构示意图；
其中：1、绝缘薄膜衬底；2、导电涂层；3、电极；4、绝缘保护层。
具体实施方式
实施例一：
一种低压电热膜，包括绝缘薄膜衬底1、导电涂层2、电极3和绝缘保护层4；所述导电涂层是将高导电率浆料涂布在绝缘薄膜衬底上制成；所述电极为两条铜箔压敷在导电涂层的两侧；所述绝缘保护层覆合在涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底上；包括绝缘薄膜衬底、导电涂层、电极和绝缘保护层；所述导电涂层是将高导电率浆料涂布在绝缘薄膜衬底上制成；所述电极为两条铜箔压敷在导电涂层的两侧；所述绝缘保护层采用涂布了热熔胶的PET膜，覆合在涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底上；所述导电涂层的厚度为60μm，所述导电涂层的方阻为100Ω；两条铜箔之间的间距为14cm；所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm；两条铜箔的厚度为25μm；试验测试时，施加12V的工作电压，其工作电流为0.59A,低压电热膜的单位面积发热功率为57瓦，其表面维持温度为32度。
对上述方案进一步的描述，所述高导电率浆料中的组分包括脂溶性聚氨酯、脂类溶剂、导电碳粉、碳管、石墨烯、高分子分散剂、消泡剂、成膜剂。本发明配方中各组分混合均匀，其中各组分的作用为：脂溶性聚氨酯：具有良好的粘结性能，提供导电介质与衬底之间的连接作用；脂类溶剂：具有良好的聚氨酯溶解能力，稀释连接剂，有利于加入导电介质后形成浆状的物质，使浆料可以用于涂布和印刷工艺进行进一步处理；导电碳粉：提供导电载流子；碳管：提供导电载流子；石墨烯：提供导电载流子；高分子分散剂：促进导电介质在溶剂和连接剂中的分散，使浆料导电均匀；消泡剂：消除配料过程中产生的泡沫，改善涂布效果；成膜剂：使浆料在使用过程中成膜时结合更加紧密、连续，形成平滑、均匀的膜，从而使涂层的耐擦洗性及耐候性等得到提高。
实施例二：
所述导电涂层的厚度为50μm。所述导电涂层的方阻为120Ω；两条铜箔之间的间距为13cm。所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。两条铜箔的厚度为25μm。其余同实施例一。试验测试时，施加12V的工作电压，其工作电流为0.68A,低压电热膜的单位面积发热功率为71瓦，其表面维持温度为36度。
实施例三：
所述导电涂层的厚度为40μm。所述导电涂层的方阻为150Ω；两条铜箔之间的间距为12cm。所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。两条铜箔的厚度为25μm。其余同实施例一。试验测试时，施加12V的工作电压，其工作电流为0.59A,低压电热膜的单位面积发热功率为67瓦，其表面维持温度为35度。
实施例四：
所述导电涂层的厚度为30μm。所述导电涂层的方阻为200Ω；两条铜箔之间的间距为8cm。所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。两条铜箔的厚度为25μm。其余同实施例一。试验测试时，施加12V的工作电压，其工作电流为0.67A,低压电热膜的单位面积发热功率为113瓦，其表面维持温度为39度。
实施例五：
所述导电涂层的厚度为60μm。所述导电涂层的方阻为100Ω；两条铜箔之间的间距为14cm。所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。两条铜箔的厚度为25μm。其余同实施例一。试验测试时，施加24V的工作电压，其工作电流为1.12A,低压电热膜的单位面积发热功率为216瓦，其表面维持温度为47度。该实施示例电热膜参数与实施例一一致，但施加高一倍的电压，电热膜产生的热量显著上升。
本发明的低电压电热膜的制备方法是：首先，将高导电率浆料的材料称量到位，加入封闭塑料罐或金属罐中，用磁力或刚玉搅拌20小时以上，待其成为均匀的糊状，即可使用；将预备好的高导电率浆料均匀涂布在绝缘薄膜衬底上制成导电涂层，电极采用两条铜箔压敷在导电涂层的两侧，使其与涂层保持良好的接触；绝缘保护层采用涂布了热熔胶的PET膜，用加热辊将该保护膜加热到使其胶面融化，然后与涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底覆合在一起，成为封装良好的电热膜产品。这种方法制作的低电压电热膜方阻在接近100Ω的范围，采用12V/24V的电压供电，其单位面积的发热功率可以达到50-250瓦/平米。
上述五个实施例的试验测试情况如下表所示：
对上述实验数据进一步的说明，表格中的维持温度与环境温度存在一定的关系，测试结果数据是在27℃的环境温度下取得的。本发明的低压电热膜并不仅限于示例中的参数，采用不同衬底厚度和铜箔厚度可以实现同样的功能。
综上所述，控制好电热膜的方阻和电极间隔，采用合适的电压供电，可以得到合适工作温度的电热膜。当方阻为100Ω-200Ω的范围内，将两条铜箔的间隔控制在8-20公分，在两个电极间施加12V的电压，电热膜单位面积的发热功率可以达到100瓦/平米的水平。这样的发热功率可以在冬季通常的室温下将发热膜表面的温度维持在30℃以上。这样的电热膜可以在保暖试穿戴产品及其它相关产品的应用上发挥良好的作用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种低电压电热膜，其特征在于：包括绝缘薄膜衬底、导电涂层、电极和绝缘保护层；所述导电涂层是将高导电率浆料涂布在绝缘薄膜衬底上制成；所述电极为两条铜箔压敷在导电涂层的两侧；所述绝缘保护层覆合在涂布了导电涂层并压敷好电极的绝缘薄膜衬底上；所述导电涂层的方阻为80Ω-300Ω；两条铜箔之间的间距为8cm-20cm。
2.根据权利要求1所述的低电压电热膜，其特征在于：所述绝缘薄膜衬底的厚度为50μm—200μm。
3.根据权利要求2所述的低电压电热膜，其特征在于：所述绝缘薄膜衬底的厚度为150μm。
4.根据权利要求1所述的低电压电热膜，其特征在于：所述导电涂层的厚度为20μm—300μm。
5.根据权利要求1所述的低电压电热膜，其特征在于：两条铜箔的厚度为10μm—40μm。
6.根据权利要求5所述的低电压电热膜，其特征在于：两条铜箔的厚度为25μm。
7.根据权利要求1所述的低电压电热膜，其特征在于：所述绝缘保护层采用涂布了热熔胶的PET膜。
8.根据权利要求1所述的低电压电热膜，其特征在于：所述高导电率浆料中的组分包括脂溶性聚氨酯、脂类溶剂、导电碳粉、碳管、石墨烯、高分子分散剂、消泡剂、成膜剂。
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