CN110662313A - 一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 - Google Patents
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110662313A CN110662313A CN201810695876.0A CN201810695876A CN110662313A CN 110662313 A CN110662313 A CN 110662313A CN 201810695876 A CN201810695876 A CN 201810695876A CN 110662313 A CN110662313 A CN 110662313A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- conductive paste
- water
- preparation
- aqueous
- 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.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 102
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 24
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 44
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 36
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical group O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000002113 nanodiamond Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- 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
- H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液；S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。本发明的有益效果在于，提供一种工艺简单以及成本低的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，且制备得到的导电浆料具有加热升温迅速、使用安全且热效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法。
背景技术
石墨烯又称单层石墨，是一种由碳原子组成的平面薄膜。具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。在石墨烯中，每个碳原子都有一个未成键的p电子，这些p电子可以在晶体中自由移动，且运动速度高达光速的1/300，赋予了石墨烯良好的导电性。石墨烯是新一代的透明导电材料，在可见光区，四层石墨烯的透过率与传统的ITO薄膜相当，在其它波段，四层石墨烯的透过率远远高于ITO薄膜。
石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，至吸收2.3％的光；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约1Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。
由于石墨烯具有以上特殊性能，已经成为世界上导电性最好的材料。现有对石墨烯的研究主要集中在新能源电池，太阳能电池板等领域的应用。对在导电浆料中加入远红外复合浆料制成的电暖产品，因其具有导体功率不衰减、升温迅速不降温、无电磁波辐射、改善人体微循环、提高人体免疫力的等功能，已经成为一个全新的研究领域。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种工艺简单以及成本低的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，且制备得到的导电浆料具有加热升温迅速、使用安全且热效率高的特点的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法。
本发明的技术方案是这样的：
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25～30∶15～25∶20～30∶5～17∶10～35。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述水性树脂为水性聚乙烯醇乳液。
所述分散助剂为水性聚醚醚酮。
所述添加剂为消泡剂。
所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为3～5小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分。
所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为5小时。
所述稀释剂为去离子纯净水。
所述石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25～30∶17～25∶25～30∶7～15∶15～35。
所述石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25∶17∶30∶12∶16。
所述金属氧化物为氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镧中的一种或多种组合。
本发明具有以下优点和有益效果：
1、本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜可选用不同电压电源：电热膜的系列产品中从12V～220V，甚至是充电宝等都可以作为加热电源；
2、加热速度快：本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜1min内达到稳定工作温度，而传统取暖如油汀取暖器需要20min才能达到稳定温度；
3、热转化率高：本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜，电热辐射转换效率达80％以上，与传统取暖方式相比可节能省电；
4、无毒以及安全：本发明制备得到水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜是以高质量石墨烯和水性无毒树脂为主要原料，加入了特定的助剂、稳定剂、填料等，经特定的工艺制作而成，产品安全无毒，避免了VOC的排放问题；
5、远红外发热，具有良好医疗、理疗作用：本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜在通电后激发自身产生大量波长在8～14μm的远红外线，将热量辐射至空间，被物体吸收，然后由这些物体散发辐射热，自然均匀的升高室内温度，使人感到犹如阳光般温暖，具有舒适美好的感觉。
6、耐老化。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将参照具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为3小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25∶15∶30∶17∶13。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述水性树脂为水性聚乙烯醇乳液。
所述分散助剂为水性聚醚醚酮。
所述添加剂为消泡剂。
所述稀释剂为去离子纯净水。
所述金属氧化物为氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镧的混合物，其中，氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镧的质量百分比为60∶20∶16∶24。
实施例2
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为4小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中，所述石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25∶17∶30∶12∶16。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述金属氧化物为氧化锆和氧化锡的混合物，其中，氧化锆和氧化锡的质量百分比为70∶30。
实施例3
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为5小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为30∶25∶20∶5∶20。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述金属氧化物为氧化锆、氧化锡、氧化铟的混合物，其中，氧化锆、氧化锡、氧化铟的质量百分比为60∶20∶20。
实施例4
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为3.5小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为30∶15∶25∶10∶20。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述金属氧化物为氧化锆。
实施例5
一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为4.5小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25∶15∶20∶5∶35。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
所述金属氧化物为氧化锡。
本发明以上实施例提供的一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料可以用于生产常温固化涂料型的电热膜，应用于高、低温远红外加热。
目前，电热膜日益为人们所重视，并得到越来越广泛的应用，这是因为它又许多传统电热元件所不可比拟的优点。一般电热膜主要有以下一些特点：
1、面状发热，热效率高，节能省电
对比实验中，用同样功率同样类型的容器，煮沸等量的水，电热膜电热锅比电炉要节电50％，电热膜搪瓷烧锅比电热管式烧锅要节电10％～20％，电热膜金属烧锅比一般电热管式烧锅要节电20％～40％，电热膜电热器具有明显的节能效果。
2、寿命长，不易损坏
对于有机电热膜而言，其柔软性极好，耐弯折。有机电热膜的耐折寿命大于 8000次。这个特点又是电热丝所不能比拟的。所以有机电热膜适用于电热丝所不能适用的需要经常弯曲折叠的产品，如电热服、电热围腰、电热垫、电热围肩等产品。
3、外型可选择性强、适用范围广
有机电热膜可做成膜状、线状、板状，能根据需要截取不同长度和大小，用包复、粘贴、缠绕等方法固定在被加热物表面。无机电热膜直接涂复在玻璃、瓷器、涂有绝缘膜的金属或其他绝缘材料，不受基体表面形状的限制，各种复杂形状的器皿或工作表面均可涂复。电热膜的这种特点使电热膜的适用范围比传统电热元件广泛的多。
4、具有自限温特性
许多电热膜品种具有正温度系数电阻，也就是说具有限温特性。这种特点给电热膜带来了许多优点：(1)保证了电热膜各处的温度均匀；(2)延长了电热膜的使用寿命；(3)降低了电热膜生产的技术工艺要求；5、加工工艺简单、成本低 6、无明火、安全可靠。
本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜除了具备上述一般电热膜的特点，还具有以下特点：
1、可选用不同电压电源：电热膜的系列产品中从12V～220V，甚至是USB、充电宝等都可以作为加热电源；
2、加热速度快：1min内达到稳定工作温度，而传统取暖如油汀取暖器需要 20min才能达到稳定温度；
3、热转化率高：经第三方检测，电热辐射转换效率达80％以上，与传统取暖方式相比可节能省电；
4、无毒以及安全：本发明制备得到水性石墨烯远红外导电浆料制成的电热膜是以高质量石墨烯和水性无毒树脂为主要原料，加入了特定的助剂、稳定剂、填料等，经特定的工艺制作而成，产品安全无毒，避免了VOC的排放问题；
5、远红外发热，具有良好医疗、理疗作用：通电后激发自身产生大量波长在 8～14μm的远红外线，将热量辐射至空间，被物体吸收，然后由这些物体散发辐射热，自然均匀的升高室内温度，使人感到犹如阳光般温暖，具有舒适美好的感觉。
6、耐老化：委托河北省高分子材料与加工技术工程实验室做了耐老化试验。据此试验结果推算，可静置使用20年以上，具体参考下表1：
表1
本发明实施例提供的一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料可制成电热膜。随着国内国际对环境保护力度加大，电热膜加热作为取暖方式，顺应了清洁取暖要求；随着人民生活平的提高，对生活舒适性及保健功能性要求，远红外电发热膜将提供很好解决方案；对工业方面不便大规模提供集中加热解决的地方，电发热膜可以提供便利化解决方案。随着电热膜及其相关技术的不断发展，电热膜的应用范围将会进一步扩大，而且将会在相当大的领域里取代传统的电热元件，具体应用如下：
1、远红外智能理疗保健系列产品、远红外智能发热服装服饰等系列产品；
2、电热膜取暖系列产品，比如电热地垫、装饰画加热板、电热装饰墙等；
3、搪瓷烧锅、直热式淋浴器、电热屏、电热板等；
4、工业方面的应用也逐渐推广，如用于信息终端大屏幕显示、飞机座舱导光板、复印机消电灯、输油管道的保温加热、电热电缆、设备的防冻霜等方面。
5、电热膜在便桶垫圈、人工假肢等方面的特殊用途。
本发明实施例提供的一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料具有如下技术指标：以24V、36W的直流电通电，一分钟内温度即可达到60℃，以220V、100W的交流电通电，100秒内温度可达 380℃。由本发明制备得到的水性石墨烯远红外导电浆料做成的远红外电热膜升到 150℃仅需要14秒，由于同系列电热材料(普通电阻镍铬合金)电热材料产品的发热性能指标。
本发明实施例提供的一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，制备得到的水性石墨烯远红外电热浆料及其电热膜系列产品，具有水性环保低污染、升降温响应速度快、远红外辐射谱带宽、宽的温度使用范围等特点，使之具有环保、节能降耗的特点，广泛使用后具有巨大的市场和社会意义。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散，制备得到石墨烯分散液；
S2：将包含有石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的研磨浆料加入研磨机中进行研磨，其中石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25～30∶15～25∶20～30∶5～17∶10～35。
S3：在研磨过程中通过电子刮板细度计对研磨中的浆料进行检测，其细度达到纳米级时停止研磨，制备得到水性石墨烯远红外导电浆料。
2.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述水性树脂为水性聚乙烯醇乳液。
3.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述分散助剂为水性聚醚醚酮。
4.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述添加剂为消泡剂。
5.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为3～5小时，且所述搅拌分散机的转数为2000转/分。
6.根据权利要求5所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯和分散助剂在搅拌分散机中进行搅拌分散的时间为5小时。
7.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为去离子纯净水。
8.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25～30∶17～25∶25～30∶7～15∶15～35。
9.根据权利要求8所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯分散液、金属氧化物、水性树脂、碳纳米管和稀释剂的质量百分比为25∶17∶30∶12∶16。
10.根据权利要求1所述的水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物为氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镧中的一种或多种组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810695876.0A CN110662313B (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810695876.0A CN110662313B (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110662313A true CN110662313A (zh) | 2020-01-07 |
| CN110662313B CN110662313B (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=69026674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810695876.0A Active CN110662313B (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110662313B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111330164A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-26 | 广东力王新材料有限公司 | 一种新型理疗片 |
| CN111818675A (zh) * | 2020-07-25 | 2020-10-23 | 东莞市中科智恒新材料有限公司 | 一种远红外电热膜及其制备方法 |
| CN116496666A (zh) * | 2023-06-17 | 2023-07-28 | 炫杰复合材料（上海）有限公司 | 一种可控温涂料及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101321368B1 (ko) * | 2011-12-20 | 2013-10-28 | 금호석유화학 주식회사 | 도전성 복합 미립자 및 이를 포함하는 도전성 페이스트 조성물 |
| CN103971784A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-08-06 | 上海九鹏化工有限公司 | 一种新型有机/无机纳米复合导电浆料及其制备方法 |
| CN105255422A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-20 | 张建刚 | 一种导电导热石墨烯浆料及其制作方法 |
| CN106243836A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-21 | 青岛德通纳米技术有限公司 | 一种石墨烯导电碳浆及其制备方法 |
| CN106497200A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 深圳市兆新能源股份有限公司 | 隔热浆料及其制备方法与水性隔热玻璃涂料及其制备方法 |
| CN107903713A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-13 | 北京旭碳新材料科技有限公司 | 高导电水性石墨烯导电油墨及其制备方法、组合物 |
-
2018
- 2018-06-29 CN CN201810695876.0A patent/CN110662313B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101321368B1 (ko) * | 2011-12-20 | 2013-10-28 | 금호석유화학 주식회사 | 도전성 복합 미립자 및 이를 포함하는 도전성 페이스트 조성물 |
| CN103971784A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-08-06 | 上海九鹏化工有限公司 | 一种新型有机/无机纳米复合导电浆料及其制备方法 |
| CN105255422A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-20 | 张建刚 | 一种导电导热石墨烯浆料及其制作方法 |
| CN106243836A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-21 | 青岛德通纳米技术有限公司 | 一种石墨烯导电碳浆及其制备方法 |
| CN106497200A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 深圳市兆新能源股份有限公司 | 隔热浆料及其制备方法与水性隔热玻璃涂料及其制备方法 |
| CN107903713A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-13 | 北京旭碳新材料科技有限公司 | 高导电水性石墨烯导电油墨及其制备方法、组合物 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111330164A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-26 | 广东力王新材料有限公司 | 一种新型理疗片 |
| CN111818675A (zh) * | 2020-07-25 | 2020-10-23 | 东莞市中科智恒新材料有限公司 | 一种远红外电热膜及其制备方法 |
| CN116496666A (zh) * | 2023-06-17 | 2023-07-28 | 炫杰复合材料（上海）有限公司 | 一种可控温涂料及其制备方法 |
| CN116496666B (zh) * | 2023-06-17 | 2024-08-06 | 炫杰复合材料（上海）有限公司 | 一种可控温涂料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110662313B (zh) | 2023-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110662313B (zh) | 一种水性石墨烯远红外导电浆料的制备方法 | |
| CN107454691B (zh) | 一种发热体 | |
| US20170353996A1 (en) | Transparent sheet heater | |
| He et al. | Temperature-controlled transparent-film heater based on silver nanowire–PMMA composite film | |
| CN109714837A (zh) | 一种石墨烯电热膜 | |
| CN108552913A (zh) | 一种石墨烯加热地毯 | |
| CN102083246A (zh) | 一种远红外电热膜 | |
| CN103476156B (zh) | 涂有无机厚膜的微晶玻璃发热基板及制备方法和发热组件 | |
| CN204117644U (zh) | 一种环保型自限温碳纤维复合芯加热防水扁圆形电缆 | |
| CN105368060A (zh) | 有机硅发热层材料、红外辐射加热体及其制备方法 | |
| CA3076247A1 (en) | Electrothermic compositions and composites | |
| CN102131317B (zh) | 防漏电与防电磁辐射电热地膜及其制作方法 | |
| CN210670598U (zh) | 一种安全石墨烯电热膜及用该电热膜的装修结构 | |
| CN104244474B (zh) | 一种远红外电热膜 | |
| CN209897291U (zh) | 一种石墨烯发热体 | |
| CN111132395A (zh) | 一种云母片加石墨烯涂层加热体及制备工艺 | |
| CN110901184A (zh) | 一种电热一体板及制备方法 | |
| CN110845148A (zh) | 一种石英玻璃加石墨烯涂层加热体及制备工艺 | |
| CN105155813A (zh) | 一种新型纳米碳晶电条供暖地板及其制备方法 | |
| CN205051898U (zh) | 一种新型36v安全电压石墨烯电热膜 | |
| CN111638610A (zh) | 一种兼具可见光高透过和隔热的柔性智能调光膜及其制备方法 | |
| CN1180660C (zh) | 纳米石墨碳复合电发热材料 | |
| CN208657107U (zh) | 一种石墨烯变频发热板 | |
| CN208424819U (zh) | 一种石墨烯远红外电热膜 | |
| WO2020057599A1 (zh) | 采暖建材及其制备方法 |
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 | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 071800 No. 218-2, Wenchang Street, Xiongzhou Town, Xiongxian County, Baoding City, Hebei Province (independent declaration) Applicant after: HEBEI JINDIAO NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 071800 Jia Zhuang village, Xiongxian, Baoding, Hebei Province Applicant before: HEBEI JINDIAO NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |