CN1520232A - 纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法 - Google Patents

纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法 Download PDF

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丁普权
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Abstract

本发明公开了一种纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法，其特征是原料组成配比是用纳米级石墨碳粉，以绝缘材料为载体，添加适量的固化剂和阻燃剂，按比例均匀混合，其比例(以体积百分比计算)为固化剂1－2％、阻燃剂0.5－2％、绝缘材料20－60％、纳米级的石墨粉材料36－75％，用热塑成型和传统工艺成型的非金属电热膜。最显著的特点是可以多次重复任意折叠和用水清洗，电热转换效率高，便于携带，安全可靠，对人体有益无害，使用寿命长，适应电压范围宽，1.2－380V交直流均可，功率可大可小，从1W－3KW，发热温度可达到20－85℃和100－250℃，应用范围广，可作保暖服装、电热毯、地毯、烘干机及其他发热元件。

Description

纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法
(一)技术领域：
本发明属于一种用纳米复合材料制成的新型的非金属发热材料电热膜及其制作方法。
(二)背景技术：
目前市场上普遍使用的发热材料及元件，有金属合金电阻丝、气体放电热源、金属发热元件以及部份电热膜，它的缺点是不能多次重复任意折叠，更不能利用水清洗、安全性差等。利用本方法制作的电热膜克服了上述缺陷，能便于携带、高效环保、安全可靠、可以多次重复任意折叠和用水清洗，经重庆科技信息中心检索查新，国内还尚无同类产品及其加工方法，利用该方法加工出的电热膜、片材产品，热源稳定高效，对人体安全有益无害，能促进血液循环，使用寿命长，适应电压范围宽等特点，其主要技术指标和性能：
1、抗拉抗折，拉伸性和任意折叠性好；
2、表面功率大于2W/cm2；
3、主要频谱范围：9±3微米(μm)；
4、吸水小于1‰；
5、抗拉强度大于1Mpa；
6、热效率高于95％以上。
(三)发明内容：
本发明是以纳米石墨碳素复合材料制成的电热膜及其制作方法，其原料组成配比是：用纳米级石墨碳粉、以绝缘材料为载体，添加适量的固化剂和阻热剂按比例均匀混合，其比例(以体积百分比计算)为：固化剂1-2％、阻燃剂0.5-2％、绝缘材料20-60％、纳米级石墨复合材料36-75％，用热塑成型和传统工艺成型。由于利用纳米级石墨碳粉，它有其特有的物理性能，既能通电加热，又能使材料本身阻值稳定、抗氧化、抗老化、电压恒定的情况下功率恒定，不同的电压制成不同功率的系列产品，适应不同使用状态要求，也可以通过调整纳米碳粉的含量来改变阻值的大小，碳粉含量越多阻值越小，本方法制成的电热膜及片材能产生4-2μm范围的远红外电磁波对人体健康有很大的益处，保温层能反射电磁波，具有集波功能，电热转换效率高；制作工艺简单，可制成不同形状、厚度，满足各种使用条件要求，造价低，产品性能稳定、安全可靠、应用范围广、使用方便、无污染，可取代传统的电热丝加热，可制作保暖服装、电热毯、地毯等室内加热产品，以及烘干机等其他加热用的发热元件，在野外使用或移动时可用电池提供能源，充电后可连续使用；适用电压和功率范围宽1.2V-380V(交直流均可)功率可制成从1W-3KW的多个档次。由1.5-6V供电，发热温度能达到20-85℃；由220V或380V电压供电，温度可达100-250℃的多个档次。使用寿命可长达5万小时以上。
(四)附图说明：无附图。
(五)具体实施方式：
本发明所提供纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法是：用纳米级的石墨碳素粉其颗粒细度平均在70nm以下，制作低压、小功率电热膜，采用氯丁橡胶、基橡胶等橡胶类和聚丁二烯、聚异丁烯等高分子烯类化合物作绝缘材料载体；制作高电压大功率的电热膜及片材，采用耐高温的环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯类作绝缘材料载体，用环氧树脂类型为固化剂，用三氧化二锑(Sb2O3)作阻燃剂，按纳米石墨碳粉(以体积百分比计算)36-75％、绝缘材料20-60％、固化剂1-2％、阻燃剂0.5-2％的比例均匀混合，用热塑成型和传统工艺成型，即获得一种全新的非金属复合材料发热膜或板、片材料产品。

Claims (3)

1、本发明公开了一种纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法，其特征是原料组成配比是用纳米级石墨碳粉，用绝缘材料为载体，添加适量的固化剂和阻燃剂，按比例均匀混合，其比例(以体积百分比计算)为：固化剂1-2％、阻燃剂0.5-2％、绝缘材料20-60％、纳米级的石墨粉材料36-75％，用热塑成型和传统工艺成型的非金属电热膜。
2、按权利要求1所述的纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法，其特征是其石墨碳粉的颗粒细度平均为70nm以下，制作低压小功率电热膜时，采用氯丁橡胶、基橡胶等橡胶类和聚丁二烯、聚异丁烯等高分子烯类化合物作绝缘材料载体。
3、按权利要求1所述的纳米复合材料制成的非金属电热膜及其制作方法，其特征是制作高电压、大功率的电热膜，采用高温环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯类作绝缘材料载体，用三氧化三锑(Sb2O3)作阻燃剂，环氧树脂型为固化剂。
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