CN207496160U - 一种一体化硅橡胶复合布发热体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化硅橡胶复合布发热体，由上表面织物硅橡胶复合层、中间发热织物硅橡胶复合层和下表面织物硅橡胶复合层组成，所述上表面织物硅橡胶复合层、中间发热织物硅橡胶复合层和下表面织物硅橡胶复合层相互贴合，并交联成一体化的3层织物硅橡胶复合结构。该一体化硅橡胶复合布发热体中的中间发热织物硅橡胶复合层与表面织物硅橡胶复合层之间一体化高度结合，增强硅橡胶复合布发热体的抗拉伸和抗脱层性能，有效解决了现有硅橡胶复合布发热体在使用过程中织物层之间脱层、移位，导致发热功能丧失，使用寿命短的技术问题。并借助中间发热织物层与表面织物层之间稳定的分子结合力，使硅橡胶复合布发热体的发热性能稳定，发热均匀。

Description

一种一体化硅橡胶复合布发热体

技术领域

本实用新型涉及一种硅橡胶发热片领域，具体涉及用于一体化硅橡胶合布发热体。

背景技术

硅橡胶发热体作为一种具有高柔性，能够紧贴在不同形状容器表面进行加热的薄片产物，具有耐酸碱、耐磨、耐高低温性能、高绝缘性能等优点，被广泛应用于航天、化工、大型发电设备、机械、治金非金属膨胀节(补偿器)等领域。

现有技术中的硅橡胶发热体通常是由两张表面玻璃纤维布及双片压硅胶合制而成的中间硅橡胶玻璃纤维布构成，其中中间硅橡胶玻璃纤维布与表面玻璃纤维布之间主要通过涂覆在玻璃纤维布表面的粘合剂进行表面结合。这种表面结合的复合层结构，由于表面结合力强度有限，容易造成硅胶复合布发热体在使用过程中发生脱层、移位，并因脱层造成电流压力不够电流中断，硅橡胶发热体功能丧失，使用寿命短等问题。另一方面，由于制造过程中对有机粘合剂的大量使用，还会造成环境污染，原料成本高等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种新型硅橡胶复合布发热体结构，该新型硅橡胶复合布发热体结构中的中间发热体织物硅橡胶复合层与表面织物硅橡胶复合层之间为一体化连接，增强了复合层之间的结合强度，有效避免了硅橡胶复合布发热体使用过程中脱层、移位等问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种一体化硅橡胶复合布发热体，是由上表面织物硅橡胶复合层、中间发热织物硅橡胶复合层和下表面织物硅橡胶复合层组成，所述上表面织物硅橡胶复合层、中间发热织物硅橡胶复合层和下表面织物硅橡胶复合层相互贴合，并由硅橡胶固化交联成一体化的3层织物硅橡胶复合结构。

依据上述技术方案，本实用新型提供的硅橡胶复合布发热体实现中间发热织物、表面织物与硅橡胶之间在分子结构上一体化充分结合，极大增强了复合层间的结合力，有效避免了硅橡胶复合布发热体使用过程中脱层、移位等问题。

进一步，所述中间发热织物由导体线，纤维经丝，纤维纬丝，导电纤维经丝，以及导电纤维纬丝相互编制成的网状织物；其中，

所述导体线位于中间发热织物的两端，并与所述纤维纬丝和导电纤维纬丝相垂直；

所述导电纤维经丝位于中间发热织物的中部，并与导电纤维纬丝呈网状格子结构排列，所述格子结构的格子大小优选为5～50mm范围内；

所述纤维经丝和所述纤维纬丝互相形成垂直状。

进一步，所述导电纤维经丝和导电纤维纬丝均为复合线；所述复合线是以导电纤维为芯线、电阻线为外包纱构成的外包纱螺旋包覆结构。进一步，所述导电纤维的电阻率为0.005～6.0 Ω·m，选优电阻率为0.01～1.0Ω·m的纤维材料。所述电阻线选用直径为0.02～0.08mm，电阻率为0.5～2μΩ·m的电阻材料。

进一步优选的，所述中间发热织物的表面设置有一层导电物质层。其中，所述导电物质层是将导电溶液涂浸覆在中间发热织物表面形成；所述导电溶液是将硅橡胶、碳物质、乙烯- 丙烯共聚物(EPM)溶解在甲苯溶剂中制得。

在中间发热织物表面涂覆一层导电物质层有利于增加整个表面织物中的电位接触点，使整个中间发热织物表面电流流通顺畅，避免局部导电线异常导致整个中间发热织物发热膜发热不均或无法发热故障问题，使整个中间发热织物表面发热更均匀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1.本实用新型所述的一体化硅橡胶复合布发热体，实现中间发热织物硅橡胶复合层与表面织布硅橡胶复合层之间的一体化结合，相比现有硅橡胶发热体只能依靠粘合剂在织布复合层进行表面结合而言，依据本发明所述的一体化硅橡胶复合布发热体，在保持较好柔软性和耐磨耐酸碱腐蚀性能下，有效提高了抗拉伸强度和抗脱落强性能，进一步拓宽了硅橡胶合布的适用领域。

2.本实用新型所述的一体化硅橡胶复合布发热体，其3层织布一体化硅橡胶复合结构中，利用上、下表面织物硅橡胶复合层与中间发热织物硅橡胶复合层之间的分子结合力，一直维持中间发热织物中碳物质导体线与电阻线之间的接触压力，确保电流能够顺利流过电阻线，使硅橡胶复合布发热体的发热性能更稳定。

3.在本实用新型所述的一体化硅橡胶复合布发热体的中间发热织物表面设置导电物质层，增加了电流导体与电阻线之间的接触点位和接触面积，结合复合层之间的一体化结合压力，使整个中间发热织物表面电流流通顺畅，硅橡胶发热体的发热更均匀。

附图说明：

图1为本实用新型所述一体化硅橡胶复合布发热体的结构示意图。

图2为本实用新型所述中间发热织物的结构示意图。

图中标记：A-上表面织物硅橡胶层，B-中间发热织物硅橡胶层,C-下表面织物硅橡胶层， 201—导体线，202—纤维经丝，203—导电纤维经丝，204—导电纤维纬丝，205—纤维纬丝。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

如图1所示，一种一体化的硅橡胶复合布发热体，是由上表面织物硅橡胶复合层(A)、中间发热织物硅橡胶复合层(B)和下表面织物硅橡胶复合层(C)组成，所述上表面织物硅橡胶复合层(A)、中间发热织物硅橡胶复合层(B)和下表面织物硅橡胶复合层(C)相互贴合，并由硅橡胶固化交联成一体化的3层织物硅橡胶复合结构。其中，

所述中间发热织物硅橡胶复合层(B)中的中间发热织物为一织物式发热体，参见图2，该中间发热织物由导体线(201)，纤维经丝(202)，纤维纬丝(205)，导电纤维经丝(203)，以及导电纤维纬丝(204)相互编制成的网状织物；其中，导体线(201)位于中间发热织物的两端，并与纤维纬丝(205)和导电纤维纬丝(204)相垂直；所述导电纤维经丝(203)位于中间发热织物的中部，并与导电纤维纬丝(204)呈网状格子结构排列，所述纤维经丝(202) 和所述纤维纬丝(205)互相形成垂直状。

所述中间发热织物是由上述经纬线交叉编制而成的平纹网状织物。

所述纤维经丝(202)和纤维纬丝(205)，可以选用聚酯，玻璃纤维，聚酰酩纤维等制成。

所述导体线(201)选用易导电的金属材料制成，如镀锡铜线、铝线或不锈钢线等，用于输送电流。

所述导电纤维经丝(203)和导电纤维纬丝(204)均为复合线；所述复合线是以导电纤维为芯线、电阻线为外包纱构成的外包纱螺旋包覆结构。其中导电纤维，是将导电性炭黑，石墨，石墨烯等碳物质，涂覆在纤维表面形成的复合体，其电阻率为0.01～1.0Ω·m。电阻线是选用电阻较大的合金线，优选用镍铬合金线，铁铬合金线等材料，其电阻率为0.5～2μΩ·m 由于导电纤维的电阻率比电阻线的电阻率高出1万倍以上,导电纤维纬丝(204)在导电路线的并列结构，主要起到电阻发热功能，导电纤维经丝(203)起到等电位效果，使导电纤维纬丝(204)的发热分布更加均匀。所述导电纤维经丝(203)和导电纤维纬丝(204)之间排列形成的网状格子结构大小控制在5mm-50mm范围内时，两者之间的等电位发热效果最好，整体织物发热也更均匀。此外，导电纤维经丝(203)和导电纤维纬丝(204)还能产生远红外线放射效果，以及作为导线连通导体线(201)和电阻线之间电流的效果。

进一步，该硅橡胶复合布发热体中中间发热织物与表面织物通过浸渍的硅橡胶固化形成一体化3层织物复合结构，有效增强了3层复合层之间的结合强度，并借由表面织物层与中间发热织物层之间的结合压力，一直维持着硅橡胶中碳物质导体线(201)和电阻线之间的接触压力，充分保障电流能够顺利流过电阻线实现电阻发热功能。

再者，所述中间发热织物表面还涂覆了以硅橡胶、导电炭黑、以及门尼粘度(ML₁₊₄,100℃)在 10～30范围内的乙烯-丙烯共聚物(EPM)组成的导电涂层。所述导电涂层通过将上述导电物质溶解在甲苯溶剂中，在涂覆在中间发热织物表面所得。上述导电物质均匀涂覆在中间发热织物表面，使中间发热织物电流能够覆盖式流过整个织物表面，从而使整个中间织物表面发热更均匀。

本实例中导体线(201)是由7根，直径为0.1mm的镀锡铅铜线沿线结构编制成11mm步幅的结构。电阻线是直径为0.04mm的镍铬合金线，导电纤维的电阻率为0.05Ω·m。纤维的纤度是1000旦尼尔的DTY聚酯丝，中间织物的密度是由1cm长度内有8根线制作。

该硅橡胶复合布发热体通电后，中间发热织物中的导电纤维纬线中的电阻线产生电热，其电流方向是以导电纤维为中心螺旋盘绕，由于导电纤维电阻率比电阻线高万倍以上，所以在网格结构上的导电纤维的等电位连接作用比电阻线的焦耳热原理高。导电纤维在纬线和经线两个方向采用网格状分布，由于交叉点的电流会分散到整个网格，降低该点的电压降,使整个织物式电热膜上的电位分布均匀。复合线中的导电纤维会增加导线和电阻线交叉点的接触面积，有助于加固电性连接。此外，在中间发热织物表面均匀涂覆一层导电物质层，进一步增加了导体线与电阻线之间的接触点和接触面积，使导体线内的电流能够在中间发热织物表面覆盖式流过所有电阻线。一体化结合的3层织物复合结构，在有效增强硅橡胶复合布发热体抗脱层性能的同时，借助表面织物与中间发热织物之间稳固的结合力，一直维持着硅橡胶中碳物质导体线(201)和电阻线之间的接触压力，确保电流能够顺利流过电阻线，使整个硅橡胶复合布发热体发热更加稳定和均匀。再者，该硅橡胶复合布发热体中的表面织物采用透气性更好的涤纶针织物，具有良好的传热性和散热功能，及时将中间发热织物产生的热量传导释放给外部，防止发热温度过高导致硅橡胶老化。此种织物硅橡胶复合布发热体，使用寿命周期长，制备工艺简单环保，电热性能稳定，传热效果好，电热分布更均匀。

Claims (6)

1.一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，由上表面织物硅橡胶复合层(A)、中间发热织物硅橡胶复合层(B)和下表面织物硅橡胶复合层(C)组成，所述上表面织物硅橡胶复合层(A)、中间发热织物硅橡胶复合层(B)和下表面织物硅橡胶复合层(C)相互贴合，并交联成一体化的3层织物硅橡胶复合结构。

2.根据权利要求1所述的一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，

所述中间发热织物硅橡胶复合层(B)中的中间发热织物由导体线(201)，纤维经丝(202)，纤维纬丝(205)，导电纤维经丝(203)，以及导电纤维纬丝(204)相互编制成的网状织物；其中，

所述导体线(201)位于中间发热织物的两端，并与所述纤维纬丝(205)和导电纤维纬丝(204)相垂直；

所述导电纤维经丝(203)位于中间发热织物的中部，并与导电纤维纬丝(204)呈网状格子结构排列，所述格子结构的格子大小优选为5～50mm范围内；

所述纤维经丝(202)和所述纤维纬丝(205)互相形成垂直状。

3.根据权利要求2所述的一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，所述导电纤维经丝(203)和导电纤维纬丝(204)均为复合线；所述复合线是以导电纤维为芯线、电阻线为外包纱构成的外包纱螺旋包覆结构。

4.根据权利要求2所述的一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，所述导电纤维纬丝(204)均为复合线；所述复合线是以导电纤维为芯线、电阻线为外包纱构成的外包纱螺旋包覆结构。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，在所述中间发热织物的表面设置有一层导电物质层。

6.根据权利要求5所述的一种一体化硅橡胶复合布发热体，其特征在于，所述导电物质层是将导电溶液涂覆在中间发热织物表面形成。