CN110643101A - 一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 - Google Patents
一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110643101A CN110643101A CN201911050973.5A CN201911050973A CN110643101A CN 110643101 A CN110643101 A CN 110643101A CN 201911050973 A CN201911050973 A CN 201911050973A CN 110643101 A CN110643101 A CN 110643101A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative ion
- agent
- conductive
- antioxidant
- modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 95
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 41
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 22
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 claims description 18
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 12
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims description 9
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 8
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 claims description 8
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 claims description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 6
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 6
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 5
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- QLZJUIZVJLSNDD-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylidenebutanoyloxy)ethyl 2-methylidenebutanoate Chemical compound CCC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(=C)CC QLZJUIZVJLSNDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 4
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;ethene Chemical compound C=C.CCCCOC(=O)C=C QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 4
- 229920006245 ethylene-butyl acrylate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920006244 ethylene-ethyl acrylate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005042 ethylene-ethyl acrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920006225 ethylene-methyl acrylate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005043 ethylene-methyl acrylate Substances 0.000 claims description 4
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011022 opal Substances 0.000 claims description 4
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 1
- 206010008479 Chest Pain Diseases 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 208000032140 Sleepiness Diseases 0.000 description 1
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000037321 sleepiness Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/041—Carbon nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D13/00—Electric heating systems
- F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
- F24D13/022—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
- F24D13/024—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements in walls, floors, ceilings
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/08—Electric heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/20—Heat consumers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/026—Heaters specially adapted for floor heating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途。所述产生负离子的导电发热材料包括改性的负离子助剂、导电剂、高分子材料和热稳定剂。本发明所述产生负离子的导电发热材料可在较低电压下(36V以下)持续稳定产生负离子的同时又能通电发热,且具有良好的机械性能,本发明制备过程简单,可工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于电热材料技术领域,具体涉及一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途。
背景技术
目前,家居的取暖方式多依靠集中供暖、空调取暖、燃烧煤炭或焦炭等方式,存在着室内空气中氮氧化物积聚、室内建材受热易释放有害物质及刺鼻气体、空气湿度低、有害细菌易滋生等缺点,长期在室内居住容易出现头昏、胸闷、困倦、乏力等空调病的病症。
现有技术方案有通过高压放电的方式产生负离子(但这种方式也同时产生臭氧,不利于人的健康)或者在材料表面增加负离子释放材料涂层如负离子木地板和负离子瓷砖,一般通过将负离子释放材料涂覆到木地板或者瓷砖表面的方式引入负离子释放功能,工艺较复杂,负离子涂层随清洁次数的增加逐渐损耗,释放负离子的功能随之减弱。
CN107105528A公开了一种石墨烯复合纤维远红外负离子柔性导电发热板及制作工艺。所述导电发热板包括热熔胶膜、发热芯、装饰层、平衡层,具体结构如下:平衡层的顶部设置热熔胶膜,热熔胶膜的顶部设置发热芯,发热芯的顶部设置热熔胶膜,热熔胶膜的顶部设置装饰层,发热芯为石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。但是其制造工艺比较繁琐,所用溶剂较多,负离子功能层被装饰层所遮挡,且该专利并未说明各个功能层的厚度及尺寸,其整体材料的强度也未说明,这就限制了其在对材料使用强度有要求的应用。
CN104010392B公开了负离子红外发热板制作方法。所述方法包括:将环氧树脂100、电气石2-50、奇冰石2-50、竹炭纤维1-50、碳晶粉1-50、双氰胺1-3、咪唑0.01-0.1、丙酮30-50重量份混合成的导电胶浸覆在玻璃纤维布中,经170℃、10分钟烘干后在真空状态、180℃、4.5Mpa压90分钟的负离子红外发热片分切成片制成的负离子红外发热功率片两侧固定导电铜线制成负离子红外发热功率引线片,该片两面放耐高温环氧绝缘板在真空状态、180℃、4.5Mpa压90分钟成为一体的负离子红外发热板半成品安装隔热板、开关、装配在框架中制成负离子红外发热板成品。但是其制造步骤较繁琐,所花时间较多,所做的板为硬质板,较厚,不适用于需要柔韧轻薄材料的应用场合。
因此,本领域亟需一种新型可产生负离子的导电发热材料,其该材料既柔软又具有一定强度,所述材料可在较低电压下持续稳定产生负离子的同时又能通电发热的材料,且制备过程简单,可连续工业化生产。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种产生负离子的导电发热且柔韧轻薄的材料、及其制备方法和用途,所述产生负离子的导电发热且柔韧轻薄材料(以下简称为产生负离子的导电发热材料)可在36V以下直流通电发热,并且能持续稳定产生负离子。
本发明的目的之一在于提供一种产生负离子的导电发热材料,所述产生负离子的导电发热材料包括改性的负离子助剂、导电剂、高分子材料和热稳定剂。
本发明所述的负离子助剂为天然矿石粉体,经过超声波分散用偶联剂处理后,粉体表面产生了有机官能团,改性的负离子助剂能够与本发明中选取的高分子材料和导电剂具有良好的相容性。
优选地,所述产生负离子的导电发热材料的组成按质量百分数计,包括以下组分:
所述产生负离子的导电发热材料各组分总质量百分数之和计为100%。
所述混合材料中改性的负离子助剂的含量为1wt%~3wt%,例如1.2wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.8wt%、2wt%、2.2wt%、2.5wt%、2.6wt%或2.8wt%等;所述混合材料中导电剂含量为10wt%~20wt%,例如11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%或19wt%等;所述混合材料中高分子材料为75wt%~88wt%,例如76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%或85wt%等;所述混合材料中热稳定剂含量为1wt%~2wt%,例如1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%或1.9wt%等。
本发明中所述改性的负离子助剂含量过多将会导致材料的韧性变差,材料的流动性变差,不利于挤出成型;所述改性的负离子助剂含量过少,产生的负离子的数量达不到实际应用的要求,达不到改善环境的作用。
本发明中所述导电剂含量过多材料变脆,韧性变差,材料电阻太小,导电性能太好,材料的发热温度过高,导致材料发热熔化失效;所述导电剂含量过少,材料的电阻太大,导电性能较差,材料的发热温度较低,达不到发热应用的要求。
本发明中所述高分子材料含量过多材料的电阻较大,材料的导电性能较差,达不到发热应用的要求;所述高分子材料含量过少,材料的力学强度不够,柔材料较脆,韧性不够好。
优选地,所述改性的负离子助剂的制备过程包括:将负离子助剂在溶剂中超声,然后加入表面处理剂,得到改性的负离子助剂。
优选地,所述负离子助剂包括电气石、蛭石、蛋白石和六环石中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述表面处理剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
本发明选用的表面处理剂为市面常见的原料,价格低廉,容易购买,采用此表面处理剂处理无机材料,可以改善无机材料与有机材料的相容性,增加无机与有机复合材料的粘合力和力学强度。
优选地,所述溶剂包括丙酮、无水乙醇和乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述超声的频率为20KHz~25KHz,例如21KHz、22KHz、23KHz或24KHz等。
优选地,所述超声的时间为2~3min,例如2.1min、2.2min、2.5min、2.6min或2.8min等。
优选地,所述超声过程中还伴随有搅拌。
优选地,所述搅拌的频率为50~60Hz,例如52Hz、54Hz、55Hz、56Hz或58Hz等。
优选地,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100,例如1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100、4:100或4.5:100等。
本发明所述表面处理剂与负离子助剂的质量比过大,处理剂多余在材料后续使用过程会析出;表面处理剂与负离子助剂的质量比过小,材料的强度较差。
优选地,所述加入表面处理剂处理后,还包括将表面处理剂处理后的产品烘干和磨成粉,得到改性的负离子助剂。
优选地,所述烘干的温度为100~120℃,例如102℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃或118℃等。
优选地,所述磨成粉后,改性的负离子助剂的粒径D90为0.5~1.5μm,例如0.6μm、0.8μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm或1.4μm等。
本发明所述改性的负离子助剂的粒径过大,粉体的比表面积较小,负离子助剂在高分子材料的分散较差,影响材料的力学强度,释放负离子的数量较少;所述改性的负离子助剂的粒径过小,需要更多的时间和能量去把粉体磨得更细,耗费更多时间,消耗更多能源,加工成本增加。
优选地,所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯和乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述乙烯共聚物包括乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述热稳定剂包括受阻酚类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂和卤代同类热稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述受阻酚类包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1098中的任意一种或两种;
优选地,所述硫醚类抗氧剂包括抗氧剂DSTDP、抗氧剂DLTDP和抗氧剂412S中的任意一种或两种;
优选地,所述卤代铜类热稳定剂包括溴化亚铜和/或碘化亚铜。
优选地,所述导电剂包括多层石墨烯、碳纳米管、碳纤维、导电炭黑和离子液体中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述多层石墨烯的层数为10~30层,例如12层、15层、18层、20层、22层、25层或28层等。
优选地,所述离子液体为咪唑盐类离子液体。
本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的产生负离子的导电发热材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将改性的负离子助剂、高分子材料和热稳定剂混合,然后加入导电剂,得到混合材料,挤出,得到产生负离子的导电发热材料。
优选地,所述改性的负离子助剂的制备过程包括:将负离子助剂在溶剂中超声,然后加入表面处理剂,得到改性的负离子助剂。
优选地,所述负离子助剂包括电气石、蛭石、蛋白石和六环石中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述表面处理剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
优选地,所述溶剂包括丙酮、无水乙醇和乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述超声的频率为20KHz~25KHz,例如21KHz、22KHz、23KHz或24KHz等。
优选地,所述超声的时间为2~3min,例如2.1min、2.2min、2.5min、2.6min或2.8min等。
优选地,所述超声过程中还伴随有搅拌。
优选地,所述搅拌的频率为50~60Hz,例如52Hz、54Hz、55Hz、56Hz或58Hz等。
优选地,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100,例如1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100、4:100或4.5:100等。
优选地,所述加入表面处理剂处理后,还包括将表面处理剂处理后的产品烘干和磨成粉,得到改性的负离子助剂。
优选地,所述烘干的温度为100~120℃,例如102℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃或118℃等。
优选地,所述磨成粉后,改性的负离子助剂的粒径D90为0.5~1.5μm,例如0.6μm、0.8μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm或1.4μm等。
优选地,所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯和乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述乙烯共聚物包括乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述热稳定剂包括受阻酚类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂和卤代铜类热稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述受阻酚类包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1098中的任意一种或两种。
优选地,所述硫醚类抗氧剂包括抗氧剂DSTDP、抗氧剂DLTDP和抗氧剂412S中的任意一种或两种。
优选地,所述卤代铜类热稳定剂包括溴化亚铜和/或碘化亚铜。
优选地,所述导电剂包括多层石墨烯、碳纳米管、碳纤维、导电炭黑和离子液体中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述离子液体为咪唑盐类离子液体。
优选地,所述改性的负离子助剂、高分子材料和热稳定剂混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,导电剂在侧喂料计量加入。
本发明中导电剂的比表面积较大,且主体成分为导电炭黑与其他导电剂,导电炭黑不能经受太强的剪切,否则导电效果会变差,而高分子材料与负离子助剂热稳定剂等经过料斗以及螺杆和筒体的加热塑化后,在侧喂料处已经熔化变软,此时加热导电炭黑为主体的导电剂,所经受的剪切较小,有利于保持导电剂的导电性能。
优选地,所述挤出温度为160~200℃,例如162℃、165℃、168℃、170℃、175℃、178℃、180℃、182℃、185℃、190℃、195℃或198℃等。
优选地,所述混合材料中改性的负离子助剂含量为1wt%~3wt%,例如1.2wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.8wt%、2wt%、2.2wt%、2.5wt%、2.6wt%或2.8wt%等。
优选地,所述混合材料中导电剂含量为10wt%~20wt%,例如11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%或19wt%等。
优选地,所述混合材料中高分子材料为75wt%~88wt%,例如76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%或85wt%等。
优选地,所述混合材料中热稳定剂含量为1wt%~2wt%,例如1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%或1.9wt%等。
作为优选技术方案,本发明所述产生负离子的导电发热材料的制备方法包括如下步骤:
(1)将负离子助剂在溶剂中以频率为20KHz~25KHz超声,频率为50~60Hz搅拌2~3min,加入表面处理剂,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100,然后在100~120℃烘干,磨成粉,得到D90为0.5~1.5μm改性的负离子助剂;
(2)将1wt%~3wt%改性的负离子助剂、75wt%~88wt%高分子材料和1wt%~2wt%热稳定剂混合,混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,10wt%~20wt%导电剂在侧喂料计量加入,160~200℃挤出得到产生负离子的导电发热材料。
本发明的目的之三在于提供一种如目的之一所述的产生负离子的导电发热材料的用途,所述产生负离子的导电发热材料用于地暖芯、墙暖、电热毯、伴热带和汽车加热坐垫中的任意一种或至少两种的组合。
本发明的目的之四在于提供一种地暖芯的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将目的之一所述的产生负离子的导电发热材料挤出至T型模具中,冷却,得到地暖芯。
优选地,所述T型模具的温度为190~220℃,例如192℃、195℃、198℃、200℃、205℃、208℃、210℃、212℃、215℃或218℃等。
优选地,所述冷却为采用冷却辊进行冷却。
优选地,所述冷却辊的温度为55~65℃,例如56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃或64℃等。
优选地,所述地暖芯的宽度为43~45cm,厚度为1.1~1.3mm。所述宽度为43~45cm,例如43.2cm、43.5cm、43.8cm、44cm、44.2cm、44.5cm或44.8cm等;所述厚度为1.1~1.3mm,例如1.12mm、1.15mm、1.18mm、1.2mm、1.22mm、1.25mm或1.28mm等。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明所述产生负离子的导电发热材料可在较低电压下(36V以下)持续稳定产生负离子的同时又能通电发热,柔软轻薄且具有良好的强度,本发明制备过程简单,可工业化生产。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
(1)将电气石在丙酮中以频率为20KHz超声,频率为55Hz搅拌3分钟,加入硅烷偶联剂(A151),所述硅烷偶联剂与电气石的质量比为2:100,然后在110℃烘干,磨成粉,得到粒径为D90在1μm的改性的负离子助剂;
(2)将2wt%改性的负离子助剂、80wt%聚乙烯(MI为2.0)和1wt%抗氧剂1010混合,混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,17wt%多层石墨烯在侧喂料计量加入,180℃挤出得到产生负离子的导电发热材料;
(3)将所述产生负离子的导电发热材料挤出至温度为200℃的T型模具中,采用60℃的冷却辊进行冷却,得到宽度为44cm,厚度为1.2mm的地暖芯。
实施例2
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述改性的负离子助剂含量为1wt%。
实施例3
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述改性的负离子助剂含量为3wt%。
实施例4
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述改性的负离子助剂含量为0.5wt%。
实施例5
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述改性的负离子助剂含量为4wt%。
实施例6
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述多层石墨烯的含量为10wt%。
实施例7
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述多层石墨烯的含量为20wt%。
实施例8
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述多层石墨烯的含量为5wt%。
实施例9
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述多层石墨烯的含量为25wt%。
实施例10
(1)将蛭石在无水乙醇中以频率为25KHz超声,频率为60Hz搅拌2分钟,加入钛酸酯偶联剂(KR-TTS),所述钛酸酯偶联剂与蛭石的质量比为5:100,然后在120℃烘干,磨成粉,得到粒径为D90在0.6μm的改性的负离子助剂;
(2)将1wt%改性的负离子助剂、85wt%聚丙烯(MI为2.5)和1wt%抗氧剂DSTDP混合,混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,13wt%碳纳米管在侧喂料计量加入,190℃挤出得到产生负离子的导电发热材料;
(3)将所述产生负离子的导电发热材料挤出至温度为210℃的T型模具中,采用55℃的冷却辊进行冷却,得到宽度为44cm,厚度为1.2mm的地暖芯。
实施例11
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述挤出温度为160℃。
实施例12
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述挤出温度为200℃。
实施例13
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述挤出温度为150℃。
实施例14
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述挤出温度为220℃。
实施例15
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述聚乙烯替换为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)。
对比例1
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述改性的负离子助剂替换为未改性的负离子助剂电气石。
对比例2
与实施例1的区别在于,步骤(2)所述抗氧剂1010替换为等质量的聚乙烯,即不含有抗氧剂1010。
性能测试:
(1)机械性能:将得到的产生负离子的导电发热材料拉条切粒,粒子为圆柱形,直径3mm,长4mm,测试材料的性能,按ISO标准制样,根据GBT1410用万用表测试样品样条表面电阻、根据GBT1040用万能拉力测试仪测试样条拉伸强度和断裂伸长率;
(2)温度:将得到的地暖芯取1米长,24V直流电压,测试电流1.2~1.4A,测试30分钟覆盖双层保温板的温度;
(3)负离子释放浓度:在密闭房间,10平方米铺满地暖芯,表面不覆盖,24h后,在房间中间离地面1米,用负离子检测仪测负离子浓度;
(4)在挤出片材过程中,评估片材的加工成型性能,包括口模是否析出粉体,片材是否能折断,若不析出粉体且不易折断则为正常;
(5)发热片发热加速老化寿命测试:根据GB/T 4654-2008《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》,测试所制成的发热片材的发热加速老化寿命大于5000h为合格。
表1
通过表1可以看出,负离子助剂添加量超过3wt%时(实施例5),材料的拉伸强度和断裂伸长率降低,而且在挤出片材时容易析出粉体;负离子助剂添加量较少时(实施例4),负离子释放浓度较低。
本发明中负离子助剂没有经过改性处理(对比例1),在负离子助剂同样添加2wt%的条件下,材料的拉伸强度和断裂伸长率以及负离子的释放都不如经过改性处理的实施例1好,而且在挤出成型时出现口模析出粉体的现象。
本发明中导电剂多层石墨烯,添加量低于10wt%时(实施例8),导电效果不够好,发热温度较低,达不到实际使用的要求;添加量超过20wt%时(实施例9),对材料的拉伸强度和断裂伸长率影响较大,挤出片材后,片材容易断,无法满足实际使用的要求。
通过表1可以看出,本发明实施例13相对于实施例1电阻较大,导电效果不够好,发热性能较差,因为挤出温度低,材料的粘度大,多层石墨烯在材料的分散不够好,形成的导电通路不够多;本发明实施例13相对于实施例1负离子释放性能较差,因为挤出温度低,材料的粘度大,负离子助剂在材料的分散不够均匀。
通过表1可以看出,本发明实施例14相对于实施例1机械性能较差,拉伸断裂生产率较差,挤片时片材易断,因为挤出温度高,材料容易发生热分解反应,材料韧性变差。
通过表1可以看出,本发明实施例15相对于实施例1机械性能较差,因为PETG材料的结晶度较差,与多层石墨烯的相容性不够好,本身的拉伸断裂伸长率不够好,另外实施例15相对于实施例1的电阻较大,导电性能较差,发热性能较差,因为PETG材料的电绝缘性能较好,多层石墨烯的导电通路受的影响大;
通过表1可以看出,本发明对比例2发热加速热老化寿命明显减少,因为材料在发热时发生明显的热氧老化反应,材料的老化严重导致材料失效。
本发明实施例2-9中增加或减少的负离子助剂或多层石墨烯的含量,通过增加或减少聚乙烯的含量进行改变,以使总含量为100wt%。例如,实施例2中聚乙烯含量为81wt%。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种产生负离子的导电发热材料,其特征在于,所述产生负离子的导电发热材料包括改性的负离子助剂、导电剂、高分子材料和热稳定剂。
3.如权利要求1或2所述的产生负离子的导电发热材料,其特征在于,所述改性的负离子助剂的制备过程包括:将负离子助剂在溶剂中超声,然后加入表面处理剂,得到改性的负离子助剂;
优选地,所述负离子助剂包括电气石、蛭石、蛋白石和六环石中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述表面处理剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂;
优选地,所述溶剂包括丙酮、无水乙醇和乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述超声的频率为20KHz~25KHz;
优选地,所述超声的时间为2~3min;
优选地,所述超声过程中还伴随有搅拌;
优选地,所述搅拌的频率为50~60Hz;
优选地,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100;
优选地,所述加入表面处理剂处理后,还包括将表面处理剂处理后的产品烘干和磨成粉,得到改性的负离子助剂;
优选地,所述烘干的温度为100~120℃;
优选地,所述磨成粉后,改性的负离子助剂的粒径D90为0.5~1.5μm。
4.如权利要求1-3之一所述的产生负离子的导电发热材料,其特征在于,所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯和乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述乙烯共聚物包括乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述热稳定剂包括受阻酚类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂和卤代铜类热稳定剂中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述受阻酚类包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1098中的任意一种或两种;
优选地,所述硫醚类抗氧剂包括抗氧剂DSTDP、抗氧剂DLTDP和抗氧剂412S中的任意一种或两种;
优选地,所述卤代铜类热稳定剂包括溴化亚铜和/或碘化亚铜。
5.如权利要求1-4之一所述的产生负离子的导电发热材料,其特征在于,所述导电剂包括多层石墨烯、碳纳米管、碳纤维、导电炭黑和离子液体中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述多层石墨烯的层数为10~30层;
优选地,所述离子液体为咪唑盐类离子液体。
6.一种如权利要求1-5之一所述的产生负离子的导电发热材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
将改性的负离子助剂、高分子材料和热稳定剂混合,然后加入导电剂,得到混合材料,挤出,得到产生负离子的导电发热材料。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述改性的负离子助剂的制备过程包括:将负离子助剂在溶剂中超声,然后加入表面处理剂,得到改性的负离子助剂;
优选地,所述负离子助剂包括电气石、蛭石、蛋白石和六环石中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述表面处理剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂;
优选地,所述溶剂包括丙酮、无水乙醇和乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述超声的频率为20KHz~25KHz;
优选地,所述超声的时间为2~3min;
优选地,所述超声过程中还伴随有搅拌;
优选地,所述搅拌的频率为50~60Hz;
优选地,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100;
优选地,所述加入表面处理剂处理后,还包括将表面处理剂处理后的产品烘干和磨成粉,得到改性的负离子助剂;
优选地,所述烘干的温度为100~120℃;
优选地,所述磨成粉后,改性的负离子助剂的粒径D90为0.5~1.5μm;
优选地,所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯和乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述乙烯共聚物包括乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述热稳定剂包括受阻酚类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂和卤代铜类热稳定剂中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述受阻酚类包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1098中的任意一种或两种;
优选地,所述硫醚类抗氧剂包括抗氧剂DSTDP、抗氧剂DLTDP和抗氧剂412S中的任意一种或两种;
优选地,所述卤代铜类热稳定剂包括溴化亚铜和/或碘化亚铜;
优选地,所述导电剂包括多层石墨烯、碳纳米管、碳纤维、导电炭黑和离子液体中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述离子液体为咪唑盐类离子液体;
优选地,所述改性的负离子助剂、高分子材料和热稳定剂混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,导电剂在侧喂料计量加入;
优选地,所述挤出温度为160~200℃;
优选地,所述混合材料中改性的负离子助剂含量为1wt%~3wt%;
优选地,所述混合材料中导电剂含量为10wt%~20wt%;
优选地,所述混合材料中高分子材料为75wt%~88wt%;
优选地,所述混合材料中热稳定剂含量为1wt%~2wt%。
8.如权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将负离子助剂在溶剂中以频率为20KHz~25KHz超声,频率为50~60Hz搅拌2~3min,加入表面处理剂,所述表面处理剂与负离子助剂的质量比为(1~5):100,然后在100~120℃烘干,磨成粉,得到D90为0.5~1.5μm改性的负离子助剂;
(2)将1wt%~3wt%改性的负离子助剂、75wt%~88wt%高分子材料和1wt%~2wt%热稳定剂混合,混合后得到的材料加入双螺杆挤出机的料斗,10wt%~20wt%导电剂在侧喂料计量加入,160~200℃挤出得到产生负离子的导电发热材料。
9.一种如权利要求1-5之一所述的产生负离子的导电发热材料的用途,其特征在于,所述产生负离子的导电发热材料用于地暖芯、墙暖、电热毯、伴热带和汽车加热坐垫中的任意一种或至少两种的组合。
10.一种地暖芯的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
将权利要求1-5之一所述的产生负离子的导电发热材料挤出至T型模具中,经过冷却,得到地暖芯;
优选地,所述T型模具的温度为190~220℃;
优选地,所述冷却为采用冷却辊进行冷却;
优选地,所述冷却辊的温度为55~65℃;
优选地,所述地暖芯的宽度为43~45cm,厚度为1.1~1.3mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911050973.5A CN110643101A (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911050973.5A CN110643101A (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110643101A true CN110643101A (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=68995203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911050973.5A Pending CN110643101A (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110643101A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111205112A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-05-29 | 广东鲁华新材料科技股份有限公司 | 餐厨垃圾处理装置 |
CN111359001A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 南京乐康健康科技发展有限公司 | 一种纳米复合负离子杀菌速粘膜的制备方法 |
CN111787649A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-10-16 | 广东日禾电器有限公司 | 一种急速发热浆料制备方法 |
CN113433173A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-24 | 陕西科技大学 | 具有电致发热、湿度与voc传感特性的柔性材料及制备方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002348483A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Tomozo Fujino | マイナスイオン発生合成樹脂及びマイナスイオン発生合成樹脂部品 |
CN105017608A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-04 | 广东顺德鲁华光电新材料实业有限公司 | 一种导电高分子材料及制备方法 |
CN105778251A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 广东顺德鲁华光电新材料实业有限公司 | 低电压发热塑料片及其制备方法 |
CN106317728A (zh) * | 2015-07-03 | 2017-01-11 | 上海伟星新型建材有限公司 | 高效高强远红外辐射发热复合材料及其制备方法 |
CN106380775A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种负离子塑料及其制备方法 |
CN106750997A (zh) * | 2016-12-25 | 2017-05-31 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法 |
CN108192327A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 杭州白熊科技有限公司 | 负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用 |
CN109897261A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-18 | 中山市君泽科技有限公司 | 一种ptc自限温石墨烯基导电粒子 |
CN109942935A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 中山市君泽科技有限公司 | 一种石墨烯基导电、石墨烯基功率调节粒子及制备方法 |
CN110144068A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-08-20 | 永康郑金电子科技有限公司 | Cnt复合型材料发热体及其制造方法和应用 |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911050973.5A patent/CN110643101A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002348483A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Tomozo Fujino | マイナスイオン発生合成樹脂及びマイナスイオン発生合成樹脂部品 |
CN105017608A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-04 | 广东顺德鲁华光电新材料实业有限公司 | 一种导电高分子材料及制备方法 |
CN106317728A (zh) * | 2015-07-03 | 2017-01-11 | 上海伟星新型建材有限公司 | 高效高强远红外辐射发热复合材料及其制备方法 |
CN105778251A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 广东顺德鲁华光电新材料实业有限公司 | 低电压发热塑料片及其制备方法 |
CN106380775A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种负离子塑料及其制备方法 |
CN106750997A (zh) * | 2016-12-25 | 2017-05-31 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法 |
CN108192327A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 杭州白熊科技有限公司 | 负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用 |
CN110144068A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-08-20 | 永康郑金电子科技有限公司 | Cnt复合型材料发热体及其制造方法和应用 |
CN109942935A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 中山市君泽科技有限公司 | 一种石墨烯基导电、石墨烯基功率调节粒子及制备方法 |
CN109897261A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-18 | 中山市君泽科技有限公司 | 一种ptc自限温石墨烯基导电粒子 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
林静: ""炭黑-聚丙烯复合型导电高分子材料的电热性能研究"", 《北京化工大学学报》 * |
罗延龄: ""加工工艺对高分子基PTC自限温电热丝性能的影响"", 《塑料》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111205112A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-05-29 | 广东鲁华新材料科技股份有限公司 | 餐厨垃圾处理装置 |
CN111359001A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 南京乐康健康科技发展有限公司 | 一种纳米复合负离子杀菌速粘膜的制备方法 |
CN111359001B (zh) * | 2020-03-17 | 2021-04-27 | 南京乐康健康科技发展有限公司 | 一种纳米复合负离子杀菌速粘膜的制备方法 |
CN111787649A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-10-16 | 广东日禾电器有限公司 | 一种急速发热浆料制备方法 |
CN113433173A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-24 | 陕西科技大学 | 具有电致发热、湿度与voc传感特性的柔性材料及制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110643101A (zh) | 一种产生负离子的导电发热材料、其制备方法和用途 | |
KR100733493B1 (ko) | 난연성 중합체 조성물 | |
CN102936370B (zh) | 一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法 | |
KR101666881B1 (ko) | 내화학성이 우수하고 표면전기저항이 1ω/□ 이하인 무금속 전기전도성 cnt복합소재 제조방법, 이의 제조에 사용되는 cnt펠렛 및 이에 의해 제조된 제품 | |
CN105273309A (zh) | 一种抗静电阻燃型石墨烯基聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN105063795B (zh) | 一种掺杂石墨烯的聚丙烯导电纤维的制备方法 | |
CN106243490B (zh) | 一种抗静电长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 | |
CN103665825B (zh) | 制造耐高温无卤阻燃ppe电缆的复合材料及加工工艺 | |
Shen et al. | Achieving a high thermal conductivity for segregated BN/PLA composites via hydrogen bonding regulation through cellulose network | |
CN103739916B (zh) | 一种抗紫外线抗静电聚烯烃母粒 | |
CN109749311A (zh) | 一种高阻燃性电缆护套 | |
CN104846474A (zh) | 一种阻燃抗静电pet/ptt复合纤维 | |
JP6095799B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物 | |
Pongsuk et al. | Effects of halloysite nanotubes on ionic conductivity, morphology, crystallinity and mechanical properties of PEO-based solid polymer electrolyte | |
CN106147184A (zh) | 低含量碳纳米管聚碳酸酯复合抗静电母料及其制备方法 | |
KR102477555B1 (ko) | 그래핀을 함유한 고강도 경량화 복합소재 및 이의 제조방법 | |
CN101870783A (zh) | 一种聚乙烯基ptc热敏导电复合材料及其制造方法 | |
CN109370220A (zh) | 一种石墨烯改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
CN113771466A (zh) | 一种阻燃tpu复合面料及其制备方法 | |
JP2022096861A5 (zh) | ||
CN116489838B (zh) | 一种具有智能温控功能的电热线及利用其制备的加热模组件 | |
CN106046750B (zh) | 一种led灯座专用导热绝缘改性纳米复合材料及其制备方法 | |
CN115838508B (zh) | 一种高发射率的远红外采暖管及其制备方法 | |
CN114395199B (zh) | 一种耐热鞋材及其制备方法 | |
CN112655104A (zh) | 用于双极板的组合物和制造所述组合物的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20220603 |
|
AD01 | Patent right deemed abandoned |