CN114096020A - 抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 - Google Patents
抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114096020A CN114096020A CN202111665831.7A CN202111665831A CN114096020A CN 114096020 A CN114096020 A CN 114096020A CN 202111665831 A CN202111665831 A CN 202111665831A CN 114096020 A CN114096020 A CN 114096020A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- parts
- electrothermal film
- antibacterial
- filler
- 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
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 224
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 212
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 39
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- -1 HMPU Chemical compound 0.000 claims description 15
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 12
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 7
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 3
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- CUVLMZNMSPJDON-UHFFFAOYSA-N 1-(1-butoxypropan-2-yloxy)propan-2-ol Chemical compound CCCCOCC(C)OCC(C)O CUVLMZNMSPJDON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CUDYYMUUJHLCGZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound COC(C)COC(C)CO CUDYYMUUJHLCGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCO BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde dimethyl acetal Natural products COC(C)OC SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940077388 benzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;ethene Chemical compound C=C.CCCCOC(=O)C=C QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006245 ethylene-butyl acrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006244 ethylene-ethyl acrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001523 phosphate polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M sodium;dodecane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCS([O-])(=O)=O DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical class CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
-
- 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
- H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
-
- 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
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料及其制备方法和电热膜,浆料包括以下重量份的组分:石墨烯A 0.5‑2份、石墨烯B 0.1‑0.5份、石墨烯C 0.05‑0.25份、树脂15‑35份、填料A 15‑35份、填料B 5‑10份、分散剂0.5‑2份、附着力促进剂0.1‑0.5份、定向稳定剂0.1‑0.5份以及溶剂14.25‑63.65份;其中,填料B由随温度升高电阻增大的导电材料制成,石墨烯C的片层为纳米级;一方面,抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料。具有良好的储存稳定性、导热性、发热均匀性、正温度系数效应以及发热稳定性,综合提高电热膜性能,进而提高电热膜的使用寿命;另一方面,抗菌型石墨烯PTC电热膜。具有良好且持久的抗菌性能。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯电热膜材料技术领域,具体涉及一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料及其制备方法和电热膜。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料;石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
普通的电热膜以碳晶电热膜为主,碳晶电热膜发热均匀度有一定问题,耐久性一般,使用寿命通常只有3-5年,核心原因还是在于电热膜浆料的问题。
普通的电热膜或石墨烯电热膜基本无抗菌性能,因此长期使用也存在细菌聚集、滋生以及电热膜损坏的问题,不利于人体健康和缩短了电热膜使用寿命。
普通的电热膜或石墨烯电热膜的发热温度较高,在实际使用的过程中存在烫伤等安全隐患。
发明内容
本发明针对现普通的电热膜或石墨烯电热膜基本无抗菌性能,因此长期使用也存在细菌聚集、滋生以及电热膜损坏的问题,不利于人体健康和缩短了电热膜使用寿命;以及发热温度较高,在实际使用的过程中存在烫伤等安全隐患的问题,提供一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料。
本发明的技术方案如下:一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,包括以下重量份的组分:发热石墨烯0.6-2.5份、石墨烯C 0.05-0.25份、树脂15-35份、填料A 15-35份、填料B 5-10份、分散剂0.5-2份、附着力促进剂0.1-0.5份、定向稳定剂0.1-0.5份以及溶剂14.25-63.65份;
其中,填料B由随温度升高电阻增大的导电材料制成,石墨烯C的片层为纳米级。
本发明中,定向稳定剂一方面可同时提高浆料干燥过程中填料,尤其石墨烯的定向排列效果,使填料和石墨烯在一个方向上排列整齐,石墨烯及片状组分平行于面层排列,颗粒状填料定向排列,在形成更均匀更有效的导热网络的基础上,进一步提升电热膜整体的发热性能;良好的平行排列使电荷运行更顺畅,有效降低电热膜衰减率,进一步提高电热膜的使用寿命;另一方面,定向稳定剂能有效防止浆料中填料、尤其石墨烯的沉降,提高体系稳定性及电热膜稳定性,最终提高电热膜的使用寿命。
本发明中,一般纳米石墨烯体现在层数的纳米级,石墨烯C为片层纳米级,通过片层纳米级石墨烯C小尺寸微片对微生物、细菌细胞膜的切割作用造成细胞膜损伤造成细胞液外流而死亡,从而达到抗菌性能;
本发明中,PTC效应即正温度系数效应,是通过填料B来实现的,随着电热膜温度上升,填料B自身电阻值逐步变高,在特定温度以上,高电阻使电荷移动减少,加热量相应减少;温度降低自身电阻值相应变低,电荷移动量随之增加,加热量相应增加;普通PTC电热膜中电阻值的变化,会影响体系的稳定性,能有效提升体系稳定性,保证了电热膜PTC效应的时效性及电热膜使用寿命;PTC效应能有效防止整体电热膜过热问题,及因覆盖物导致的局部过热问题,自限温防止过热,由此相应的电热膜、地暖、加热场景的安全可靠节能。
本发明中,石墨烯可改善电热膜浆料储存稳定性,提高其导热性,制备的石墨烯电热膜发热均匀,可综合提高电热膜性能,进而提高电热膜的使用寿命。
作为优选地,所述填料B为锰粉、铁粉、镍粉、铜粉、锡粉、锌粉、钨粉及其氧化物中的至少一种,具有良好的温变性能。
作为优选地,所述石墨烯C上负载有纳米金属,得到纳米金属-石墨烯C,纳米金属-石墨烯C由以下步骤制备得到:将石墨烯C与纳米金属或其金属氧化物胶体进行混合即可,其中,按重量比计石墨烯C:纳米金属=1:1-1:3;
纳米金属-石墨烯C可以进一步提升抗菌性及抗菌耐久性:石墨烯C可牢牢吸附纳米金属以及石墨烯C表面的极性基团也起到一定的作用从而形成负载纳米金属的石墨烯C,进一步提高了体系的抗菌性及抗菌持久性;
作为优选地,所述金属优选银、铜、镁、镓以及铈中至少一种,所述金属氧化物为氧化钛和/或氧化锌。
作为优选地,制备所述纳米金属-石墨烯C的过程中加入助吸附剂,按重量比计石墨烯C:助吸附剂=1:1-1:10;助吸附剂主要为助溶剂及极性物质,因为目前大多数为水系纳米金属胶体,加入助溶剂及极性物质有助于石墨烯C对于纳米金属的负载吸附。
作为优选地,所述助吸附剂为乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酸、乙酸、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、DMF、DMA、DMSO、HMPU、HMPA、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚以及环氧丙烷缩合物中至少一种。
作为优选地,所述发热石墨烯包括以下重量份的组分:石墨烯A0.5-2份和石墨烯B0.1-0.5份;其中,石墨烯A的粒径、石墨烯B的粒径以及石墨烯C的粒径依次减小;
石墨烯A、石墨烯B、石墨烯C为各种物理法或化学法生产得到的石墨烯,物理法如液相剥离法生产石墨烯,化学法如氧化还原法生产石墨烯;
石墨烯A粒径大,石墨烯B粒径小,均匀分散在电热膜浆料中,在制备的石墨烯电热膜中大小粒径的石墨烯牢牢填充了整个面层,使其中的各导电粒子能形成更均匀更有效的导热网络,提高发热稳定性,有效降低电热膜衰减率,提高电热膜的使用寿命;。
作为优选地,所述定向稳定剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物(如:LRH668)、聚醚有机硅(如:RKZ3001)、聚乙烯蜡(如:德谦201P)、聚酰胺蜡(如:德谦229)以及定向树脂(如:树脂AK-160、树脂B-864)中至少一种。
作为优选地,所述石墨烯A中D90≤6μm,800nm≤D50≤2μm,所述石墨烯A的层数<5;所述石墨烯B中D90≤2μm,200nm≤D50≤800nm,所述石墨烯B的层数<5;所述石墨烯C中D90≤500nm,15nm≤D50≤80nm,所述石墨烯C的层数<3。
作为优选地,所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙脂共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氧化乙烯以及氨基甲酸乙酯树脂中至少一种。
作为优选地,所述填料A为石墨、导电炭黑以及碳纳米管中至少一种;
作为优选地,所述分散剂为烷基苯磺酸钠(如:十二烷基苯磺酸钠)、烷基磺酸钠(如:十二烷基磺酸钠)、烷基硫酸钠(如:十二烷基硫酸钠)、聚乙烯醇、含颜料亲和基团的高分子型分散剂(如:BYK161、BYK163、BYK-167)、高分子量分散剂(例:Afcona4010、Afcona4000、Afcona4401)、低分子量分散剂(如:AKN2211、BYK111)、共聚物分散剂(如:Afcona5008、Afcona5280、Afcona5285)、改性类分散剂(如:Afcona5210、Afcona5251、Afcona6220)以及盐类分散剂(如:Afcona5009、Afcona5044)中至少一种;
优选地,所述附着力促进剂为偶联剂(如:硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂)、极性聚酯聚合物(如:KMT-9000)、小分子有机硅化合物(如:KMT-9713)、环氧磷酸酯聚合物(如:BETTERSOL 7277)、改性聚酯类(例:迪高LTH)以及改性丙烯酸类(例:FM135)中至少一种。
优选地,所述溶剂为乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甲苯、三甲苯、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、正丁醇、异辛醇、环己酮、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯以及高沸点溶剂(如:DBE)中至少一种;
本发明还公开了一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料的制备方法,包括以下步骤:
将发热石墨烯、石墨烯C、部分分散剂、部分附着力促进剂、部分定向稳定剂以及部分溶剂混合且分散得到石墨烯预分散液;
将树脂、填料A、填料B、剩余分散剂、剩余附着力促进剂、剩余定向稳定剂以及剩余溶剂混合后进行研磨分散得到浆料中间体;
将所述石墨烯预分散液加入到所述浆料中间体中且混合,即得所述抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料。
本发明还公开了一种电热膜,由抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料涂覆或印刷在基材表面后两侧加上电极制成;该电热膜在使用时,直接对电热膜通电施加电压即可发热,所述电压为5-250V。
作为优选地,所述基材为无机非金属材(如:云母板、大理石板)、高分子基材(如:PET膜、PI膜、环氧树脂板)中一种。
本发明的有益效果:一方面,抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料具有良好的储存稳定性、导热性、发热均匀性、正温度系数效应以及发热稳定性,综合提高电热膜性能,进而提高电热膜的使用寿命;另一方面,抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料具有良好且持久的抗菌性能。
附图说明
图1为本发明制备抗菌型石墨烯PTC电热膜的工艺流程图。
具体实施方式
以下各实施例或对比例中,石墨烯A、石墨烯B以及石墨烯C均是由氧化还原法制备得到,由于氧化还原法制备石墨烯是现有的技术,此处不再详细阐述;其中,石墨烯A满足D90≤6μm,800nm≤D50≤2μm,石墨烯A的层数为4层;石墨烯B满足D90≤2μm,200nm≤D50≤800nm,石墨烯B的层数为3层;石墨烯C满足D90≤500nm,15nm≤D50≤80nm,石墨烯C的层数为2层。
实施例1
本实施例提供一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,包括如表1所示的重量份组分。
表1
石墨烯PTC电热膜浆料的制备,其特征在于包括以下步骤:
(1)石墨烯预分散液:将石墨烯A、石墨烯B、石墨烯C、分散剂十二烷基苯磺酸钠0.2份、附着力促进剂硅烷偶联剂KH550的0.03份、定向稳定剂乙烯-醋酸乙烯共聚物复合物LRH668 0.07份、溶剂乙醇40份进行石墨烯的预分散;
(2)浆料中间体的制备:将树脂聚氨酯树脂、填料A石墨、填料B锰粉、剩余分散剂十二烷基苯磺酸钠0.3份、剩余附着力促进剂硅烷偶联剂KH550 0.07份、剩余定向稳定剂乙烯-醋酸乙烯共聚物复合物LRH668 0.03份、剩余溶剂乙醇23.7份进行研磨分散,研磨刮板细度≤10μm;
(3)石墨烯PTC电热膜浆料的制备:将石墨烯预分散液加入到浆料中间体中制备石墨烯PTC电热膜浆料。
将石墨烯PTC电热膜浆料涂覆或印刷在无机非金属基材云母板表面,两侧加上电极,再制备成相应的电热膜,通电施加电压250V即可发热。
实施例2
本实施例提供一种石墨烯PTC电热膜浆料,包括如表2所示的重量份组分。
表2
组分 | 重量份 |
石墨烯A | 2 |
石墨烯B | 0.5 |
石墨烯C | 0.25 |
树脂 | 35 |
填料A | 35 |
填料B | 10 |
分散剂 | 2 |
定向稳定剂 | 0.5 |
溶剂 | 14.5 |
附着力促进剂 | 0.5 |
石墨烯PTC电热膜浆料的制备,其特征在于包括以下步骤:
(1)石墨烯预分散液:将石墨烯A、石墨烯B、石墨烯C、分散剂BYK161 1份、附着力促进剂KMT-9000 0.2份、定向稳定剂聚醚有机硅RKZ3001 0.4份、溶剂丙酮4.5份进行石墨烯的预分散;
(2)浆料中间体的制备:将树脂丙烯酸树脂、填料A导电炭黑、填料B氧化锡、剩余分散剂Afcona5008 1份、剩余附着力促进剂KMT-9713 0.3份、剩余定向稳定剂201P 0.1份、剩余溶剂二甲苯10份进行研磨分散,研磨刮板细度≤10μm;
(3)石墨烯PTC电热膜浆料的制备:将石墨烯预分散液加入到浆料中间体中制备石墨烯PTC电热膜浆料。
将石墨烯PTC电热膜浆料涂覆或印刷在高分子基材环氧树脂板表面,两侧加上电极,再制备成相应的电热膜,通电施加电压5V即可发热。
实施例3
本实施例提供一种石墨烯PTC电热膜浆料,包括如表3所示的重量份组分。
表3
组分 | 重量份 |
石墨烯A | 1 |
石墨烯B | 0.2 |
石墨烯C | 0.15 |
树脂 | 25 |
填料A | 30 |
填料B | 7 |
分散剂 | 1.5 |
定向稳定剂 | 0.35 |
溶剂 | 34.55 |
附着力促进剂 | 0.4 |
石墨烯PTC电热膜浆料的制备,其特征在于包括以下步骤:
(1)石墨烯预分散液:将石墨烯A、石墨烯B、石墨烯C、分散剂十二烷基磺酸钠0.5份、Afcona4010 0.5份、附着力促进剂钛酸酯偶联剂101 0.2份、定向稳定剂聚酰胺蜡2290.3份、定向稳定剂201P 0.03份、溶剂四氢呋喃5份、乙二醇10份进行石墨烯的预分散;
(2)浆料中间体的制备:将聚酯树脂20份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物5份、填料A石墨26份、碳纳米管4份、填料B锡粉5.5份、氧化锌粉1.5份、剩余分散剂AKN2211 0.5份、剩余附着力促进剂钛酸酯偶联剂101 0.1份、BETTERSOL 7277 0.1份、剩余定向稳定剂聚酰胺蜡229 0.02份、剩余溶剂三甲苯2份、乙酸乙酯15份、乙酸丁酯2.55份进行研磨分散,研磨刮板细度≤10μm;
(3)石墨烯PTC电热膜浆料的制备:将石墨烯预分散液加入到浆料中间体中制备石墨烯PTC电热膜浆料。
将石墨烯PTC电热膜浆料涂覆或印刷在高分子基材PET膜表面,两侧加上电极,再制备成相应的电热膜,通电施加电压220V即可发热。此电热膜功率制备为220W/㎡。
实施例4
与实施例3不同的是,本实施例中石墨烯C上负载有纳米金属,形成纳米金属-石墨烯C,纳米金属为铜,纳米金属-石墨烯C由以下制备步骤得到:将石墨烯C与纳米金属铜胶体进行混合,按重量比石墨烯C:纳米金属=1:1,纳米级石墨烯C可牢牢吸附纳米金属以及纳米级石墨烯C表面的极性基团也起到一定的作用从而形成负载纳米金属的石墨烯C,过滤即得负载纳米金属铜的石墨烯C,称为纳米金属铜-石墨烯C。
实施例5
与实施例3不同的是,将石墨烯C与纳米金属银胶体进行混合,按重量比石墨烯C:纳米金属=1:3,纳米级石墨烯C可牢牢吸附纳米金属以及纳米级石墨烯C表面的极性基团也起到一定的作用从而形成负载纳米金属的石墨烯C,过滤即得负载纳米金属银的石墨烯C,称为纳米金属银-石墨烯C。同时,为进一步增加石墨烯C负载吸附纳米金属的效率及有效率,可加入助吸附剂乙醇,重量比石墨烯C:助吸附剂=1:1。最终得实施例5的纳米金属银-石墨烯C。
实施例6
与实施例3不同的是,本实施例在制备纳米金属-石墨烯C的过程中加入了助吸附剂,助吸附剂为四氢呋喃和DMF,制备包括包括以下步骤,石墨烯C与纳米金属胶体镁、镓进行混合,按重量比石墨烯C:纳米金属镁:纳米金属镓=1:1:1,纳米级石墨烯C可牢牢吸附纳米金属以及纳米级石墨烯C表面的极性基团也起到一定的作用从而形成负载纳米金属的石墨烯C,过滤即得负载纳米金属的石墨烯C,称为纳米金属镁、镓-石墨烯C。同时,为进一步增加石墨烯C负载吸附纳米金属的效率及有效率,加入助吸附剂四氢呋喃、DMF,重量比石墨烯C:四氢呋喃:DMF=1:5:5。最终得实施例6的纳米金属镁、镓-石墨烯C。
对比例1
与实施例3相比,加石墨烯A、石墨烯B、石墨烯C,缺少定向稳定剂;涂覆或印刷在高分子基材PET膜表面,此电热膜功率制备为220W/㎡。
对比例2
与实施例3相比,加石墨烯A、石墨烯B、定向稳定剂,缺少石墨烯C;涂覆或印刷在高分子基材PET膜表面,此电热膜功率制备为220W/㎡。
性能测试
将本发明提供的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料制备得到的石墨烯电热膜,在稳定工作状态下,电热膜表面温度8个点的测试结果,结果如表4所示。
表4(单位℃)
项目 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
实施例1 | 54.1 | 54.1 | 54.0 | 53.9 | 54.1 | 53.9 | 54.1 | 54.0 |
实施例2 | 58.5 | 58.5 | 58.4 | 58.5 | 58.6 | 58.5 | 58.5 | 58.6 |
实施例3 | 60.4 | 60.5 | 60.5 | 60.6 | 60.5 | 60.5 | 60.4 | 60.6 |
实施例4 | 50.1 | 50.1 | 50.0 | 49.9 | 50.1 | 49.9 | 50.1 | 50.0 |
实施例5 | 60.0 | 59.9 | 60.1 | 60.0 | 60.1 | 60.1 | 60.1 | 60.0 |
实施例6 | 55.0 | 55.1 | 55.1 | 55.0 | 54.9 | 54.9 | 55.1 | 55.0 |
由表4可知,电热膜发热性能良好。
二、使用寿命的测试
将实施例5、对比例1-2以及市场石墨烯PTC电热膜功率进行加速老化实验对比,电压300V通电360h、720h、1080h、1440h,电热膜功率变化结果如表5所示。
注:电压300V通电360h,电热膜功率正负偏差不超过10%,换算为在电压220V通电正常工作30000h,后面以此类推。
表5(单位W/m2)
项目 | 360h | 720h | 1080h | 1440h |
实施例5电热膜功率 | 220 | 219 | 216 | 209 |
市场石墨烯PTC电热膜功率 | 211 | 195 | 168 | 140 |
对比例1 | 219 | 211 | 201 | 195 |
对比例2 | 220 | 218 | 215 | 207 |
由表5可知,由实施例5和对比例1相比,虽然360h时的电热膜功率相差不大,但是随着时间的增加,对比例1的电热膜的功率衰减速度明显大于实施例1-5,说明添加定向稳定剂能够明显降低功率的衰减速度,从而延长使用寿命。
由对比例1和市场石墨烯PTC电热膜相比较,即使缺少定向稳定剂,功率衰减速度也明显小于市场石墨烯PTC电热膜的衰减速度,说明采用不同粒径的石墨烯混合使用,能够降低功率衰减速度。
由实施例5和对比例2相比,石墨烯C的添加与否,对功率衰减速度的影响并不明显,由此可见石墨烯C对功率衰减速度不起决定性的作用。
三、石墨烯电热膜的耐高低温循环性能
将实施例5得到的石墨烯电热膜,因为石墨烯电热膜经常用于电地暖领域,在实际使用过程中,石墨烯电地暖加热快,即开即用,可分区、分房间控制,因此受到消费者的青睐,但是采暖季,石墨烯电地暖应用环境存在低温环境,北方冬天普遍在-10℃~-20℃,南方也普遍在0℃左右,存在高温和低温交替等环境;因此需测试本发明提供的石墨烯浆料制备得到的石墨烯电热膜的耐高低温循环性能。
上述制备得到的各石墨烯电热膜进行高低温循环处理,即在90℃的环境中放置8h,再在-40℃温度的环境中放置16h,这样处理称为一个循环,处理若干个循环后测试其功率的变化,结果如表6所示。
表6
由表6可知,在高低温交替循环,随着循环次数的增加,功率有所下降,但是下降速率很慢,说明本发明公开的石墨烯电热膜的使用寿命长。
四、将本发明实施例5制备得到的抗菌型石墨烯PTC电热膜,与市场上一种普通HG石墨烯电热膜的通电后,电热膜功率对比,结果如表7所示。
表7(单位W/㎡)
项目 | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ |
市场石墨烯电热膜 | 220 | 220 | 219 | 217 | 218 | 219 |
实施例5 | 220 | 211 | 192 | 181 | 168 | 156 |
由表7可知,实施例5所制得的电热膜具有PTC自限温防止过热。
五、抗菌性能测试
将实施例3-5和对比例1-2得到的浆料采用相同的方法分别制成石墨烯电热膜,测试24h抗菌率,结果如表8所示。
表8
组别 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 |
实施例3 | 99% | 99% |
实施例4 | 99% | 99% |
实施例5 | 99% | 99% |
对比例1 | 99% | 99% |
对比例2 | 23% | 31% |
由表8可知,本发明制备得到的电热膜具有良好的抗菌效果。
六、抗菌持久性测试
将实施例3-5和对比例1-2得到的浆料采用相同的方法分别制成石墨烯电热膜,试验过程中电压300V通电360h后,测试24h抗菌率,结果如表9所示。
表9
由表9可知,本发明制备得到的电热膜具有持久的抗菌性能,并且石墨烯C上负载有纳米金属,持久性更好。
综上所述,本发明中添加石墨烯C使得石墨烯浆料具有抗菌性能,并且石墨烯C上负载纳米金属后抗菌效果和持久效果均优于石墨烯C,以及在石墨烯C负载纳米金属的过程中添加助吸附剂更有利于提高抗菌效果和持久效果。
本发明中采用不同粒径的石墨烯,得到的浆料用于电热膜的制备,电热膜发热更加均匀,功率衰减更缓慢,高低温度循环使用的性能更优,最终延长了使用寿命,并且采用定向稳定剂明显发热更加均匀和功率衰减更缓慢。
本发明中由随温度升高电阻增大的导电材料填料B,能够确保电热膜使用过程中更加安全。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,包括以下重量份的组分:发热石墨烯0.6-2.5份、石墨烯C 0.05-0.25份、树脂15-35份、填料A 15-35份、填料B 5-10份、分散剂0.5-2份、附着力促进剂0.1-0.5份、定向稳定剂0.1-0.5份以及溶剂14.25-63.65份;
其中,填料B由随温度升高电阻增大的导电材料制成,石墨烯C的片层为纳米级。
2.根据权利要求1所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述填料B为锰粉、铁粉、镍粉、铜粉、锡粉、锌粉、钨粉及其氧化物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述石墨烯C上负载有纳米金属,得到纳米金属-石墨烯C,纳米金属-石墨烯C由以下步骤制备得到:将石墨烯C与纳米金属或其金属氧化物胶体进行混合即可,其中,按重量比计石墨烯C:纳米金属=1:1-1:3;
优选地,所述金属优选银、铜、镁、镓以及铈中至少一种,所述金属氧化物为氧化钛和/或氧化锌。
4.根据权利要求3所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,制备所述纳米金属-石墨烯C的过程中加入助吸附剂,按重量比计石墨烯C:助吸附剂=1:1-1:10。
5.根据权利要求4所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述助吸附剂为乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酸、乙酸、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、DMF、DMA、DMSO、HMPU、HMPA、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚以及环氧丙烷缩合物中至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述发热石墨烯包括以下重量份的组分:石墨烯A0.5-2份和石墨烯B 0.1-0.5份;其中,石墨烯A的粒径、石墨烯B的粒径以及石墨烯C的粒径依次减小;
优选地,所述定向稳定剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醚有机硅、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡以及定向树脂中至少一种。
7.根据权利要求6所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述石墨烯A中D90≤6μm,800nm≤D50≤2μm,所述石墨烯A的层数<5;所述石墨烯B中D90≤2μm,200nm≤D50≤800nm,所述石墨烯B的层数<5;所述石墨烯C中D90≤500nm,15nm≤D50≤80nm,所述石墨烯C的层数<3。
8.根据权利要求1所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料,其特征在于,所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙脂共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氧化乙烯以及氨基甲酸乙酯树脂中至少一种;
优选地,所述填料A为石墨、导电炭黑以及碳纳米管中至少一种;
优选地,所述分散剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基硫酸钠、聚乙烯醇、含颜料亲和基团的高分子型分散剂、高分子量分散剂、低分子量分散剂、共聚物分散剂、改性类分散剂以及盐类分散剂中至少一种;
优选地,所述附着力促进剂为偶联剂、极性聚酯聚合物、小分子有机硅化合物、环氧磷酸酯聚合物、改性聚酯类以及改性丙烯酸类中至少一种;
优选地,所述溶剂为乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甲苯、三甲苯、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、正丁醇、异辛醇、环己酮、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯以及高沸点溶剂中至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将发热石墨烯、石墨烯C、部分分散剂、部分附着力促进剂、部分定向稳定剂以及部分溶剂混合且分散得到石墨烯预分散液;
将树脂、填料A、填料B、剩余分散剂、剩余附着力促进剂、剩余定向稳定剂以及剩余溶剂混合后进行研磨分散得到浆料中间体;
将所述石墨烯预分散液加入到所述浆料中间体中且混合,即得所述抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料。
10.一种电热膜,其特征在于,由权利要求1~8任一项所述的抗菌型石墨烯PTC电热膜浆料涂覆或印刷在基材表面后两侧加上电极制成;
优选地,所述基材为无机非金属基材、高分子基材中一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111665831.7A CN114096020B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111665831.7A CN114096020B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114096020A true CN114096020A (zh) | 2022-02-25 |
CN114096020B CN114096020B (zh) | 2024-07-23 |
Family
ID=80308309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111665831.7A Active CN114096020B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114096020B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114143922A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-04 | 烯泽韩力石墨烯应用科技(无锡)有限公司 | 石墨烯电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107446408A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-08 | 德阳烯碳科技有限公司 | Ptc石墨烯发热油墨及其制备方法、及其制备的发热膜 |
CN110483966A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-22 | 牛墨石墨烯应用科技有限公司 | 一种石墨烯发热浆料及其制备方法 |
CN112239610A (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 用于有机涂料的碳添加剂、有机涂料及发热部件 |
CN112375462A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-19 | 广东航科新材料有限公司 | 一种石墨烯电热浆料及其制备方法 |
CN112625251A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 乐福之家纳米材料有限责任公司 | 一种改性树脂聚合物制备方法及石墨烯远红外电热膜浆料 |
WO2021129079A1 (zh) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种可用于铁质炊具的石墨烯改性水性不粘涂料的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111665831.7A patent/CN114096020B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107446408A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-08 | 德阳烯碳科技有限公司 | Ptc石墨烯发热油墨及其制备方法、及其制备的发热膜 |
CN112239610A (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 用于有机涂料的碳添加剂、有机涂料及发热部件 |
CN110483966A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-22 | 牛墨石墨烯应用科技有限公司 | 一种石墨烯发热浆料及其制备方法 |
WO2021129079A1 (zh) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种可用于铁质炊具的石墨烯改性水性不粘涂料的制备方法 |
CN112375462A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-19 | 广东航科新材料有限公司 | 一种石墨烯电热浆料及其制备方法 |
CN112625251A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 乐福之家纳米材料有限责任公司 | 一种改性树脂聚合物制备方法及石墨烯远红外电热膜浆料 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114143922A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-04 | 烯泽韩力石墨烯应用科技(无锡)有限公司 | 石墨烯电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
CN114143922B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-07-16 | 烯泽新材料科技(江阴)有限公司 | 石墨烯电热膜浆料及其制备方法和电热膜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114096020B (zh) | 2024-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017114174A1 (zh) | 一种石墨烯电热材料及其应用 | |
WO2023045348A1 (zh) | 抗氧化导电铜浆料及其制备方法和应用 | |
CN114096020B (zh) | 抗菌型石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 | |
CN114231149B (zh) | 抗菌型石墨烯电热膜浆料及其制备方法和电热膜 | |
CN100383201C (zh) | 一种水性导电涂料及其制备方法 | |
CN109468042A (zh) | 一种石墨烯水性自干聚氨酯导电涂料 | |
WO2018006503A1 (zh) | 一种掺杂银盐的导电银胶及其制备方法与应用 | |
KR20130104848A (ko) | 금속-판상의 그라핀 분말 및 이를 포함하는 전자파 차폐용 코팅 조성물 | |
CN106744755A (zh) | 黑磷纳米片与贵金属纳米粒子复合材料的制备方法 | |
CN108117811A (zh) | 一种石墨烯-硅电磁屏蔽填料及电磁屏蔽涂料 | |
CN103000248B (zh) | 一种适应高方阻浅结的太阳能电池正银浆料用粉体料 | |
CN109207029A (zh) | 具有强附着牢度的导电涂料 | |
CN103923552A (zh) | 一种高性能石墨烯-针状二氧化钛导电涂料及其制备方法 | |
CN114316769B (zh) | 石墨烯ptc电热膜浆料及其制备方法和电热膜 | |
CN105295651B (zh) | 一种高耐蚀性防腐涂料及其制备方法 | |
JP2013014448A (ja) | カーボンナノチューブ分散組成物およびそれを用いたカーボンナノチューブ含有組成物 | |
CN103000247B (zh) | 一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料 | |
CN106009984A (zh) | 一种石墨烯/丙烯酸导静电涂料及其制备方法 | |
CN114292413A (zh) | 一种基于芳香羧酸类MOFs的自修复材料制备方法及应用 | |
CN111432508A (zh) | 一种石墨烯快发热膜及其制备方法 | |
CN114143922B (zh) | 石墨烯电热膜浆料及其制备方法和电热膜 | |
CN113493641A (zh) | 水性石墨烯电发热膜用浆料、电发热膜及其制备方法 | |
CN114828306A (zh) | 自限温电热膜及其应用 | |
CN106297955A (zh) | 一种纳米银导体浆料 | |
CN109880459A (zh) | 一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用 |
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 | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240102 Address after: 214000, 2nd floor, No. 127-6 Yabao Avenue, Shengang Street, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant after: ENZE New Material Technology (Jiangyin) Co.,Ltd. Address before: 214000 floor 4, building 1, No. 518, Zhonghui Road, Huishan District, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: Henze Hanli graphene application technology (Wuxi) Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |