CN1106850A - 电发热涂料 - Google Patents

Abstract

电发热涂料，由粘合剂、石墨等导电粒子和稀释 剂均匀混合构成，增添陶瓷导电材料铅酸钡，掺入金 属氧化物抗氧化、阻燃并提高温升，添加增强热传导 性原料。无机型涂料能牢固附着于水泥、陶瓷、石棉 制品、硅铝酸盐等材料；有机无机掺混型能牢固附着 于木板、宝丽板、纤维板、塑料、纺织品及经绝缘处理 的金属材料。无毒、无明火、热效率高、抗老化性好， 适用各种电压，简化电热元件的制备工艺和结构，可 用于各种电热装置。

Description

本发明为一种通电发热型涂料，可用于制备电发热器件。

60年代以来，美、英、日等国开始研制导电涂料，是用聚乙烯、聚苯乙烯清漆或硅酸钠作为粘合剂，加入炭黑、石墨粉和金属粉制成导电型涂料，也称电发热漆，但发热温度一般不超过100℃，否则通电时膜层易打弧烧毁。中国专利申请91105619.X（公开号CN1069385A）和92106309.1（公开CN1068582A）分别申请的电热涂料，均由粘结剂，以炭黑或石墨为主的导电材料和稀释剂配制而成，具有成分简单、成本低的特点，但发热温度都受到限制。

本发明的目的在于克服现有电发热涂料导电材料易氧化，膜层易打弧烧毁，因而发热温升受限的缺点，提供一种温升高、热传导效率好、粘附牢固的电热涂料。

为实现本发明的目的，本发明的电发热涂料，由粘合剂、石墨为主要成分的导电材料和稀释剂均匀混合构成，导电粒子中加入了抗氧化性强的陶瓷型导电材料铅酸钡，并掺入了耐高温、抗氧化的金属氧化物作为抗氧化剂和阻燃剂。根据待涂复的基体材料不同，本发明涂料配方分无机型和有机无机掺混型两种。

无机型涂料原料成分和重量的配比为：

石墨  100，

铅酸钡  0-50，

锌粉或锑粉  0-50，

硅酸盐和磷酸盐溶胶  50-300，

金属氧化物  5-100，

水  0-100，

其中固体物均为粉末状材料，粒度10-250μm。

为提高发热涂料的热辐射性能，原料中可添加碳化硅或二氧化硅，其重量配比为1-5。原料中的金属氧化物，可从二氧化钛、三氧化二锑、三氧化二铁、氧化铅、氧化镁等五种原料之中选择一种或数种，其中二氧化钛具有抗导电粒子氧化的性能、三氧化二锑具有阻燃性能、氧化镁可提高涂料耐温性、三氧化二铁用于调整涂料电阻值、氧化铅具有涂料催乾的作用。当原料中全部固体物粒度为10-150μm，涂料性能更佳。

与上述原料配方相比，有机无机掺混型涂料主要更换了粘结剂和稀释剂，按成分和重量的配比为：

石墨  100，

铅酸钡  0-50，

锌粉或锑粉  0-50，

耐温树脂漆  40-150，

金属氧化物  0.5-10，

硅油  0-5，

树脂溶剂  50-200，

其中固体物均为粉末状材料，粒度10-250μm。

原料中添加碳化硅或二氧化硅，可提高发热涂料的热辐射性能，其重量配比为1-5。原料中的金属氧化物可从二氧化钛、三氧化二锑、三氧化二铁、氧化铅、氧化镁等五种原料之中选择一种或数种;原料中的耐温树脂漆根据涂复基体的不同材料，选用醇酸树脂、漆酚树脂、有机硅树脂、聚酰胺亚胺树脂中的一种;树脂溶剂对应选用松香水、香蕉水、丙酮、松节油、甲苯、二甲苯中的一种。当原料中全部固体物粒度为10-150μm时，涂料性能更佳。

使用本发明的电发热涂料制备电发热膜层时，可先将铜片条或铜网条用粘接或焊接的方法制备在基体材料上作为电极，再将搅拌均匀的电发热涂料用刷涂、喷涂、刮涂或丝网印刷等工艺均匀涂复于二电极之间，涂层干燥后即形成有一定电阻值的膜层，电阻值的大小，可以由掺入导电粒子的多少及涂层的厚度决定，通电时，膜层发热。

本发明的无机型涂料涂层膜能牢固地附着在水泥、陶瓷、石棉制品、硅铝酸盐等耐火材料上，发热温度可达360℃。有机无机掺混型涂层膜能牢固地附着在木板、三夹板、宝丽板、纤维板、环氧板、塑料、玻璃钢、纺织品、纸制品以及经绝缘处理的金属材料上，发热温度达250℃。本发明的电发热涂料直接附着在被加热物表面，无毒、无明火、热效率高，抗老化性好，寿命长，对交直流以及市电或低压电源均可适用，大大简化电热元件的制备工艺和结构，可用于工业或民用的各种电热装置。

图1为利用本发明制备的电热取暖板示意图。

图2为图1所示电热取暖板横截面图。

表1和表2为本发明配方实例。

利用表2中配方1所制成的电热涂料，可实施例图1所示的电热取暖板，其中基板1为400×480mm的宝丽板，电极2采用厚0.2mm，宽1.5mm紫铜片，用环氧粘结剂粘结在基板1两端，电热膜3仅需所述配方的量的五分之一，其中所有重量单位按克计。电极2和电热膜3表面用三聚氰胺醇酸浸渍漆和钛白粉的混合物涂复构成绝缘层4，接上电源线和插头即可。其电阻值为500-600Ω，通电温度可达50-60℃。

表1无机型涂料配方实例

原料	配方1	配方2	配方3
				石墨粉	100	100	100
铅酸钡	/	10	10
				锑粉	/	/	10
二氧化钛	35	35	25
				三氧化二锑	5	5	5
氧化铅	10	10	10
				三氧化二铁	5	5	5
碳化硅	10	10	10
				二氧化硅	10	10	10
硅酸盐和磷酸盐溶液	170	170	170
				水	80	80	80
发热温度（℃）	160	220	280

表2有机无机掺混型涂料配方实例

原料	配方1	配方2	配方3
				石墨粉	100	100	100
铅酸钡	/	10	20
				锑粉	/	/	10
二氧化钛	1	1	1
				三氧化二锑	1	1	1
氧化铅	3	3	3
				三氧化二铁	2	2	2
硅油	2	2	2
				碳化硅	2	2	2
二氧化硅	2	2	2
				醇酸树脂	60	/	/
漆酚树脂	/	80	100
				松香水	100	/	/
二甲苯	/	80	100
				发热温度（℃）	60	120	180

Claims (6)

1、一种电发热涂料，由粘合剂、石墨为主要成分的导电材料和稀释剂均匀混合构成，其特征在于原料按成分和重量的配比为：

石墨                          100，

铅酸钡                        0-50，

锌粉或锑粉                    0-50

硅酸盐和磷酸盐溶胶             50-300，

金属氧化物                     5-100，

水                             0-100，

其中固体物均为粉末状材料，粒度  10-250μm。

2、如权利要求1所述的电发热涂料，其特征在于原料中添加碳化硅或二氧化硅，其重量配比为1-5。

3、如权利要求1或2所述的电发热涂料，其特征在于所述金属氧化物为二氧化钛、三氧化二锑、三氧化二铁、氧化铅、氧化镁等五种原料之中的一种或数种;全部固体物粒度为10-150μm。

4、一种电发热涂料，由粘合剂、石墨为主要成分的导电材料和稀释剂均匀混合构成，其特征在于原料按成分和重量的配比为：

石墨  100，

铅酸钡  0-50，

锌粉或锑粉  0-50，

耐温树脂漆  40-150，

金属氧化物  0.5-10

硅油  0-5，

树脂溶剂  50-200，

其中固体物均为粉末状材料，粒度10-250μm。

5、如权利要求4所述的电发热涂料，其特征在于原料中添加碳化硅或二氧化硅，其重量配比为1-5。

6、如权利要求4或5所述的电发热涂料，其特征在于：

（1）所述金属氧化物为二氧化钛、三氧化二锑、三氧化二铁、氧化铅、氧化镁等五种原料之中的一种或数种;

（2）所述耐温树脂漆选用醇酸树脂、漆酚树脂、有机硅树脂、聚酰胺亚胺树脂中的一种;

（3）所述树脂溶剂选用松香水、香蕉水、丙酮、松节油、甲苯、二甲苯中的一种;

（4）全部固体物粒度为10-150μm。