CN111809815A - 自发热一体板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自发热一体板和其制备方法，所述自发热一体板包括基材、第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层、面层和电极，所述基材包括一抛光的表面，所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层依次堆叠在所述抛光的表面上；所述电极设置在基材上，并和所述发热膜层电连接；所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为0.01‑5mm。本发明可以有效解决冬季的采暖问题。

Description

自发热一体板及其制备方法
技术领域
本发明属于采暖领域，尤其涉及一种通过远红外线定向进行辐射传热的一体化自发热一体板及其制备方法。
背景技术
目前我国北方供暖主要采用集中水暖方式采暖，存在排放大量污染物和输送管路热量损失严重等问题。随着环境污染和能源危机的日益严峻，国家目前正在大力推广煤改电，以便节能减排。
现南方冬季没有有效采暖措施，冬季寒冷潮湿，但是现有的采暖装置无法满足采暖温度、采暖时间和采暖位置可以自由选择的需求。
发明内容
针对现有技术缺乏可以应用于寒冷潮湿环境的采暖装置的问题，本发明提供了一种自发热一体板。采用自发热一体板采暖不仅舒适健康、节能环保，而且以家庭为采暖单元，采暖温度、采暖时间和采暖位置都可以根据家庭的需要进行选择，有效的解决冬季的采暖问题。
本发明首先提供了一种自发热一体板，在其通电后可发射波长为1-20微米，特别是5～15微米远红外辐射光波，节能环保无污染，符合节能减排的发展要求。
本发明提供的一种自发热一体板，包括基材、第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层、面层和电极，
所述基材包括一抛光的表面；
所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层依次堆叠在所述抛光的表面上；
所述电极设置在基材上，并和所述发热膜层电连接；
所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为0.01-5mm。
在本发明的一个实施例内，所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为0.01-0.5mm。
在本发明的一个实施例内，所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为0.5-1mm。
在本发明的一个实施例内，所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为1-3mm。
在本发明的一个实施例内，所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为3-5mm。
在本发明的一个实施例内，所述自发热一体板还包括红外反射膜层，所述红外反射膜层位于抛光的表面和第一绝缘防水膜层间。
在本发明的一个实施例内，所述自发热一体板还包括耐磨层，所述耐磨层设置在所述面层上。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，所述面层的材料包括环氧树脂层、紫外线固化胶层、陶瓷涂料层、水泥层、陶瓷层、玻璃层、大理石层和花岗岩层中的一种或多种。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，所述面层含有高强度耐磨材料，一方面具有高强度和良好的耐磨性能，保护内层发热膜不受外力破坏，另一方面可以按照预期描绘有各种按需设置的纹理和图案，具有装饰美观效果。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，所述第一绝缘防水膜层和第二防水膜层包括有机耐热绝缘材料和/或无机耐热绝缘材料，所述有机耐热绝缘材料包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚马来酰亚胺、聚二苯醚、聚四氟乙烯中的一种或多种，所述无机耐热绝缘材料包括石英、云母、玻璃和陶瓷中的一种或多种。在本发明的一个实施例中，所述第一绝缘防水膜层和第二防水膜层厚度为1μm～1mm。
在本发明的一些实施例中，所述发热膜层为低温辐射电热膜，所述低温辐射电热膜为符合JC/T286-2010行业标准的一类辐射电热膜，特别是柔性电热膜。
在本发明的一些实施例中，所述发热膜层包括碳材料、电气石和远红外陶瓷中的一种或多种，所述碳材料包括纳米碳晶、碳纤维和石墨烯中的一种或多种。在本发明的一个实施例中，所述发热膜层厚度为1μm～800μm。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，按照电源输入功率计，至少55％的输入功率以1-20μm波长红外线辐射。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，所述红外反射层含有金属膜层。在本发明的一个实施例中，所述金属膜层的厚度为0.05μm～500μm。在本发明的一些实施例中，红外反射层包括的金属可以为铝、银、汞、镍等材料。当选用的金属为铝，银等能被水蒸气氧化腐蚀的金属材料作为红外反射膜层时，需要在基材抛光表面做防水处理，然后再制备红外反射膜层。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，所述基材为高强度低导热系数板材，抗压强度不小于10MPa，导热系数低于0.12W/(m·K)。在本发明的一些实施例中，基材可以选择包括壁岩板，硅钙板，硅酸盐板，岩态板。在本发明的一个实施例中，所述基材厚度可以进一步为0.5mm～30mm。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，发热膜层表面两侧靠近边缘处附着有可导电的金属带作为供电电路，发热膜层通过金属带和电极电连接。
作为上述自发热一体板一种更好的选择，电极设置于所述基材内，如嵌入在和抛光面相连的四个侧面内，或者嵌入在抛光面的相对面；或者设置在基材可以接触的外部，并通过适当的导线实现和发热膜层的连接。
本发明还提供了制备了自发热一体板的制备方法，包括：
1)提供基材，对基材的一个表面进行抛光；
2)在抛光后的表面上依次堆叠或者形成红外反射膜层、第一绝缘防水膜层、发热膜层，之后在发热膜层上设置导流条，并将所述导流条和所述电极连接，之后在所述发热膜层上依次堆叠或者形成第二绝缘防水膜层和面层。
在步骤1)中，抛光的表面应当为预期进行功能化的一侧面。
在步骤2)中，各层的构建过程可以为将具有一定尺寸的各层材料直接进行压合得到自发热一体板，或者为通过流延、喷涂等形式形成相应的结构。
在步骤2)中，可以通过设置一和发热膜层直接接触的电极，实现导流条的省略，相应制备步骤为：在抛光后的表面上依次堆叠或者形成红外反射膜层、第一绝缘防水膜层、发热膜层，之后将发热膜层和所述电极连接，之后在所述发热膜层上依次堆叠或者形成第二绝缘防水膜层和面层。
在不考虑相应的定向辐射时，红外反射膜层可以被省略。
本发明的一个实施例中，自发热一体板按照如下的方式进行制备：
(1)提供保温基板，基板厚度为10mm,清洗干净并烘干；
(2)在清洗后基板表面采用蒸镀的方法制备金属膜作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面采用滚涂的方式制备第一绝缘防水膜层，例如其厚度为500μm，并常温放置24h固化。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备石墨烯发热膜层，然后烘干；或者制备电热碳浆层；或者直接堆叠制备好额发热膜层；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘处粘贴导电金属带，并将导电金属带和内置电极焊接在一起；
(6)在发热膜层表面采用滚涂的方式制备第二绝缘防水膜层；厚度500μm，并常温放置24h固化。
(7)在第二绝缘防水膜层表面采用液态固化方式制备面层，面层厚度为2mm,50℃固化2h,即完成自发热一体板的制备。
在不考虑相应的定向辐射时，红外反射膜层可以被省略。
相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：
1)自发热一体板通电后可发射1-20微米，特别是5～15μm远红外辐射光波，由于采用中远红外辐射加热，加热速度快，而且人体对5～15μm的红外光感应敏感，且温暖舒适健康，能耗低，节能环保无污染。
2)发热一体板以家庭为采暖单元，采暖温度、采暖时间和采暖位置都可以根据家庭的需要进行选择，且节能环保无污染，可有效的解决南方冬季的采暖问题。另外，自发热一体板也可以也应用于北方，取代北方的集中供暖，符合我国节能减排的发展方向
3)自发热一体板采用一体化设计，且功能层相较于传统基材较薄，相对于传统的分离式结构，降低了制备成本，安装方式灵活且安装方便，可以用作室内地面，墙面和屋顶。
附图说明
图1、本发明的自发热一体板结构示意图(含红外反射膜层)；
图2、本发明的自发热一体板结构示意图(无红外反射膜层)；
附图标识：
1.保温基底，2.红外发射膜层，3.第一绝缘防水膜层，4.发热膜层，5.第二绝缘防水膜层，6.面层，7.导电金属带。
具体实施方式
如下为本发明的实例，其仅用作对本发明的解释而并非限制。
制备本发明典型自发热一体板的方法包括如下的步骤：
1)提供基材，对基材的一个表面进行抛光；
2)在抛光后的表面上依次堆叠或者形成红外反射膜层、第一绝缘防水膜层、发热膜层，之后在发热膜层上设置导流条，并将所述导流条和所述电极连接，之后在所述发热膜层上依次堆叠或者形成第二绝缘防水膜层和面层。
对于自发热一体板性能的电热辐射转换效率按GB/T7287-2008中定义的热像测量法测试。转换效率计算公式为:
Figure BDA0002022794680000051
S为辐射面的面积；σ为斯特潘-玻尔兹曼常数；Tr为平均辐射温度；T0为环境温度；P为电功率。
实施例1
(1)取30cm×30cm纤维增强硅钙板材作为保温基板，基板厚度为10mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干。此处抛光为常规操作，此操作按照常规做法是的相应表面具备微米级的粗糙度；基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板表面采用蒸镀的方法制备2μm厚铝膜作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面采用滚涂环氧绝缘漆的方式制备第一绝缘防水膜层，厚度500μm，并常温放置24h固化。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备石墨烯发热膜层，厚度10μm，然后120℃烘干30min；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铜带，铜带宽带为10mm,并将导电铜带和内置电极焊接在一起；
(6)在发热膜层表面采用滚涂环氧绝缘漆的方式制备第二绝缘防水膜层，厚度500μm，并常温放置24h固化。
(7)在第二绝缘防水膜层表面采用水泥固化方式制备面层，面层厚度为2mm,50℃固化2h,即完成自发热一体板的制备；
请参见图1，其示出了一按照实施例1方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为10mm、红外反射膜层2厚度为2μm、第一绝缘防水膜层3厚度为500μm、发热膜层4厚度为10μm、第二绝缘防水膜层5厚度为500μm、面层6厚度为2mm。
对其测试结果显示，输入功率82％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例2
(1)取30cm×30cm云母板材作为保温基板，基板厚度为0.5mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板表面采用磁控溅射方法制备50nm厚铝膜作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面用喷涂的方法制备一层ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂作为第一绝缘防水膜层，厚度1μm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备石墨烯发热膜层，厚度1μm，然后120℃烘干；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铜带，铜带宽带为10mm,并将导电铜带和从云母板背后引入的导线焊接在一起；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面采用UV打印面层，面层厚度为5μm,即完成自发热一体板的制备。此实施例所制备的自发热一体板非常轻薄，适合安装于室内天花板。
请参见图1，其示出了一按照实施例2方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为0.5mm、红外反射膜层2厚度为50nm、第一绝缘防水膜层3厚度为1μm、发热膜层4厚度为1μm、第二绝缘防水膜层5厚度为1μm、面层6厚度为5μm。
对其测试结果显示，输入功率95％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例3
(1)取30cm×30cm的发泡陶瓷板材作为保温基板，基板厚度为30mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面粘贴0.1mm厚的铝箔作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面用热压的方法制备一层PET作为第一绝缘防水膜层，PET厚度为0.5mm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用手工括涂制备800μm厚发热膜层，发热层采用石墨和碳黑的混合物作为发热材料，120℃烘干2h；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面层压封装5mm厚的大理石板作为面层，即完成自发热一体板的制备。此实施例所制备的自发热一体板厚重坚固，适合安装于室内地面。
对其测试结果显示，输入功率76％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
请参见图1，其示出了一按照实施例3方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为30mm、红外反射膜层2厚度为0.1mm、第一绝缘防水膜层3厚度为0.5mm、发热膜层4厚度为800μm、第二绝缘防水膜层5厚度为0.5mm、面层6厚度为5mm。
实施例4
(1)取30cm×30cm的发泡玻璃板材作为保温基板，基板厚度为20mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面粘贴0.1mm厚的自粘铝箔作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面用热压的方法制备一层PC作为第一绝缘防水膜层，PC膜层厚度为1mm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用括涂制备500μm厚发热膜层，发热层采用石墨和碳黑的混合物作为发热材料；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面层压封装3mm厚的陶瓷板作为面层，即完成自发热一体板的制备。
请参见图1，其示出了一按照实施例4方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为20mm、红外反射膜层2厚度为0.1mm、第一绝缘防水膜层3厚度为1mm、发热膜层4厚度为500μm、第二绝缘防水膜层5厚度为1mm、面层6厚度为3mm。
对其测试结果显示，输入功率81％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例5
(1)取30cm×30cm的岩态板作为保温基板，基板厚度为12mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面采用化学镀的方法制备厚度为1μm银膜作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面用手工刷涂方法制备一层环氧绝缘漆作为第一绝缘防水膜层，环氧绝缘漆厚度为100μm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备纳米碳晶作为发热膜层，厚度100μm；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面滚涂1mm厚的环氧涂料，80℃烘干5h固化，即完成自发热一体板的制备。
请参见图1，其示出了一按照实施例5方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为12mm、红外反射膜层2厚度为1μm、第一绝缘防水膜层3厚度为100μm、发热膜层4厚度为100μm、第二绝缘防水膜层5厚度为100μm、面层6厚度为1mm。
对其测试结果显示，输入功率87％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例6
(1)取30cm×30cm的岩态板材作为保温基板，基板厚度为10mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面采用蒸镀的方法制备100μm厚铝作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面用滚涂方法制备一层环氧绝缘漆作为第一绝缘防水膜层，环氧绝缘漆厚度为300μm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备厚度为50μm发热膜层，发热膜层以纳米碳晶和电气石微粉作为发热材料；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面采用UV打印面层，面层厚度为0.5mm,即完成自发热一体板的制备。
请参见图1，其示出了一按照实施例6方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为10mm、红外反射膜层2厚度为100μm、第一绝缘防水膜层3厚度为300μm、发热膜层4厚度为50μm、第二绝缘防水膜层5厚度为300μm、面层6厚度为0.5mm。
对其测试结果显示，输入功率89％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例7
(1)取30cm×30cm的壁岩板材作为保温基板，基板厚度为12mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干。
(2)在基材抛光表面手工刷涂一层双组分聚氨酯绝缘漆作为第一绝缘防水膜层，聚氨酯绝缘漆厚度为200μm。
(3)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备厚度为300μm发热膜层，发热膜层以石墨和远红外陶瓷微粉作为发热材料；
(4)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(5)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(6)在第二绝缘防水膜层表面滚涂1mm厚的环氧涂料，80℃烘干5h固化，即完成自发热一体板的制备。
请参见图2，其示出了一按照实施例7方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为12mm、第一绝缘防水膜层3厚度为200μm、发热膜层4厚度为300μm、第二绝缘防水膜层5厚度为200μm、面层6厚度为1mm。
对其测试结果显示，输入功率85％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例8
(1)取30cm×30cm的壁岩板材作为保温基板，基板厚度为5mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面采用蒸镀的方法制备500μm厚的铝膜作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面喷涂一层聚酯亚胺绝缘漆作为第一绝缘防水膜层，绝缘防水膜层厚度为50μm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备厚度为200μm发热膜层，发热膜层以炭黑和电气石微粉作为发热材料；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铜带和从壁岩板背后引入的导线电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面层压封装3mm厚的陶瓷板作为面层，即完成自发热一体板的制备。
请参见图1，其示出了一按照实施例8方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为5mm、红外反射膜层2厚度为300μm、第一绝缘防水膜层3厚度为50μm、发热膜层4厚度为200μm、第二绝缘防水膜层5厚度为50μm、面层6厚度为3mm。
对其测试结果显示，输入功率79％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例9
(1)取30cm×30cm的硅钙板材作为保温基板，基板厚度为12mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干，基材抛光表面用防水乳液做防水处理。
(2)在清洗后基板抛光表面粘贴80μm铝箔作为红外反射膜层；
(3)在红外反射膜层表面手工设置一层双组分聚氨酯绝缘层作为第一绝缘防水膜层，聚氨酯绝缘漆厚度为100μm。
(4)在第一绝缘防水膜层表面叠压为50μm发热膜层，发热膜层以石墨烯和电气石微粉作为发热材料；
(5)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(6)在发热膜层表面同步骤(3)叠压第二绝缘防水膜层；
(7)在第二绝缘防水膜层表面叠压0.5mm厚的环氧涂料层，80℃烘干5h固化，即完成自发热一体板的制备。
请参见图1，其示出了一按照实施例9方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、红外反射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、红外发射膜层2、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为12mm、红外反射膜层2厚度为80μm、第一绝缘防水膜层3厚度为100μm、发热膜层4厚度为50μm、第二绝缘防水膜层5厚度为100μm、面层6厚度为0.5mm。
对其测试结果显示，输入功率91％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
实施例10
(1)取30cm×30cm的硅钙板材作为保温基板，基板厚度为8mm，并其一底面进行抛光，清洗干净并烘干。
(2)手工刷涂一层双组分聚氨酯绝缘漆作为第一绝缘防水膜层，聚氨酯绝缘漆厚度为100μm。
(3)在第一绝缘防水膜层表面采用丝网印刷的方式制备厚度为500μm发热膜层，发热膜层以纳米碳晶和远红外陶瓷作为发热材料；
(4)在烘干后的发热膜层表面作用两侧靠近边缘8mm处粘贴导电铝带，铝带宽带为10mm,并将导电铝带和设置于基材侧边的内置电极电连接；
(5)在发热膜层表面同步骤(3)制备第二绝缘防水膜层；
(6)在第二绝缘防水膜层表面采用UV打印面层，面层厚度为50μm,即完成自发热一体板的制备。
请参见图2，其示出了一按照实施例10方法制备获得的自发热一体板，其包括基材1、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6和导电金属带7，其中保温基底1、第一绝缘防水膜层3、发热膜层4、第二绝缘防水膜层5、面层6依次布置形成一整体结构。其中基材1厚度为8mm、第一绝缘防水膜层3厚度为100μm、发热膜层4厚度为500μm、第二绝缘防水膜层5厚度为100μm、面层6厚度为50μm。
对其测试结果显示，输入功率90％的比例转化为波长为5-15微米的红外线发出。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自发热一体板，其特征在于，所述自发热一体板包括基材、第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层、面层和电极，
所述基材包括一抛光的表面；
所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层依次堆叠在所述抛光的表面上；
所述电极设置在基材上，并和所述发热膜层电连接；
所述第一绝缘防水膜层、发热膜层、第二绝缘防水膜层和面层的总厚度为0.01-5mm。
2.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述面层的材料包括环氧树脂层、紫外线固化胶层、陶瓷涂料层、水泥层、陶瓷层、玻璃层、大理石层和花岗岩层中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述自发热一体板还包括红外反射膜层，所述红外反射膜层位于抛光的表面和第一绝缘防水膜层间。
4.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述自发热一体板还包括耐磨层，所述耐磨层设置在所述面层上。
5.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述第一绝缘防水膜层和第二绝缘防水膜层包括有机耐热绝缘材料和/或无机耐热绝缘材料，所述有机耐热绝缘材料包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚马来酰亚胺、聚二苯醚、聚四氟乙烯中的一种或多种，所述无机耐热绝缘材料包括石英、云母、玻璃和陶瓷中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述发热膜层包括碳材料、电气石和远红外陶瓷中的一种或多种。
7.如权利要求3所述的自发热一体板，其特征在于，所述红外反射层含有金属膜层，所述金属膜层的厚度为0.05μm～500μm。
8.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，所述基材的抗压强度不小于10MPa，导热系数低于0.12W/(m·K)。
9.如权利要求1所述的自发热一体板，其特征在于，按照电源输入功率计，至少55％的输入功率以1-20μm波长红外线辐射。
10.制备了权利要求1-9任一所述自发热一体板的方法，包括：
1)提供基材，对基材的一个表面进行抛光；
2)在抛光后的表面上依次堆叠或者形成红外反射膜层、第一绝缘防水膜层、发热膜层，之后在发热膜层上设置导流条，并将所述导流条和所述电极连接，之后在所述发热膜层上依次堆叠或者形成第二绝缘防水膜层和面层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112644107A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 上海涂固安高科技有限公司 用于解决冰凉金属表面的具备远红外自发热复合材料

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