一种可遮盖发热区域的石墨烯碳纳米管复合发热膜的制备方法技术

本发明专利技术利用PCT功能材料与石墨烯、碳纳米管复合形成快速升温热敏浆料，并形成可变电阻发热膜，通过复合材料的利用，能够减少陶瓷PTC材料的使用，同时，增加碳系导电材料的利用，能够提高产品环保性能，另外，本申请利用石墨烯作为电热转换媒介，能够提高导电率，碳纳米管起插层作用，使材料稳定性极好，克服了单一使用PTC材料或石墨烯材料制备发热膜中存在的加工成型难度大、室温电阻率高、脆性强、导电性能差的技术问题。同时利用石墨烯和碳纳米管的高导电性，提高了PTC功能材料在低温下的导电性和高温下的电阻大幅提高，提高发热膜的使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种可遮盖发热区域的石墨烯碳纳米管复合发热膜的制备方法
本专利技术涉及一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法。
技术介绍
随着社会飞速进步，各行各业以及人们的日常生活都对电热材料提出了更高的要求，传统的电热材料如金属电阻丝虽然升温速度快，解热温度高但难以自动控温达到恒温加热的目的，陶瓷PTC材料虽然控温性强但其加工工艺复杂、加工成型难度大、室温电阻率高、脆性强等缺点而使其应用范围受到了极大的限制。而电热复合材料的出现和研究则迅速弥补了这二者各种自的缺陷并集二者的优点于一身，丰富了市场上加热材料的种类，使人们的选择更加趋于多样化，极大地拓宽了电热材料的应用领域。传统电热复合材料的研究尤其是国内还普遍存在着工艺控制复杂，耐热性差，易老化，控温能力弱和不环保、安全性差等缺点，使市场上出现国外技术封锁和垄断现象。所以，针对以上普遍性存在的问题并选用比较环保的炭材料进行深入的研究就显得尤为迫切和需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中上述问题，提供一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜，本申请利用PCT功能材料与石墨烯、碳纳米管复合形成快速升温热敏浆料，并形成可变电阻发热膜，通过复合材料的利用，能够减少陶瓷PTC材料的使用，同时，增加碳系导电材料的利用，能够提高产品环保性能，另外，本申请利用石墨烯作为电热转换媒介，能够提高导电率，碳纳米管起插层作用，使材料稳定性极好，克服了单一使用PTC材料或石墨烯材料制备发热膜中存在的加工成型难度大、室温电阻率高、脆性强、导电性能差的技术问题。同时利用石墨烯和碳纳米管的高导电性，提高了PTC功能材料在低温下的导电性和高温下的电阻大幅提高，提高发热膜的使用安全性。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法，包括以下步骤：(1)先将粘结剂、溶剂在搅拌设备中分散,再加入PCT功能材料，最后加入导电材料搅拌均匀，得到粗浆料；(2)将粗浆在三辊研磨机中研磨至所需细度，过滤，得发热浆料；(3)将步骤(2)中发热浆料制膜、干燥，即得可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜。进一步地，步骤(1)中粘结剂、溶剂、PCT功能材料、导电材料的重量比为40-80:150-200:15-35:4-40，导电材料由石墨烯和碳纳米管组成。进一步地，所述PTC功能材料为碳酸钡氧化物、氧化铌氧化物、La氧化物、Nb氧化物中的一种或多种按任意比例形成的混合物。进一步地，所述导电材料由10-25份石墨烯，5-25份碳纳米管组成。进一步地，所述粘结剂为聚酰亚胺、环氧树脂、酚醛树脂中的一种。进一步地，所述溶剂是醇、烃、醇醚、醇酯类溶剂中一种或多种的混合。进一步地，所述溶剂是乙醇、丙醇、异丙醇、苯、二甲苯、乙二醇丁醚、丙二醇正丙醚、乙酸正丁酯等中一种或多种的混合。采用本专利技术的优点在于：1.本专利技术公开的发热膜，利用石墨烯和碳纳米管的高导电性，提高了PTC功能材料在低温下的导电性和高温下的电阻大幅提高，提高发热膜的使用安全性。2.控制石墨烯、碳纳米管、PTC功能材料特定含量配比，能够提高发热膜升温速率，快速升温，同时还能提高发热膜的热转换效率，同时还能提高产品环保性能。3.本申请利用石墨烯作为电热转换媒介，能够提高导电率，碳纳米管起插层作用，使材料稳定性极好。具体实施方式实施例1一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法，包括以下步骤：(1)先将粘结剂、溶剂在搅拌设备中分散,再加入PCT功能材料，最后加入导电材料搅拌均匀，得到粗浆料；(2)将粗浆在三辊研磨机中研磨至所需细度，过滤，得发热浆料；(3)将步骤(2)中发热浆料制膜、干燥，即得可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜；其中，发热膜包括如下重量份的组分：粘结剂75份，溶剂200份，导电材料15份，PTC功能材料10份，所述导电材料由10份石墨烯，5份碳纳米管组成，PTC功能材料为碳酸钡氧化物。实施例2一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法，包括以下步骤：(1)先将粘结剂、溶剂在搅拌设备中分散,再加入PCT功能材料，最后加入导电材料搅拌均匀，得到粗浆料；(2)将粗浆在三辊研磨机中研磨至所需细度，过滤，得发热浆料；(3)将步骤(2)中发热浆料制膜、干燥，即得可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜。其中，发热膜包括如下重量份的组分：粘结剂70份，溶剂200份，石墨烯10份、碳纳米管5份，PTC功能材料15份组成，PTC功能材料为碳酸钡氧化物。对比例1其发热膜的制备方法同实施例1，其中，发热膜包括如下重量份的组分：粘结剂75份，溶剂200份，导电材料15份，PTC功能材料10份，所述导电材料由15份石墨烯组成，本实施例中PTC功能材料为碳酸钡氧化物。对比例2其发热膜的制备方法同实施例1，其中，发热膜包括如下重量份的组分：粘结剂75份，溶剂200份，导电材料15份，PTC功能材料10份，所述导电材料由15份碳纳米管组成，本实施例中PTC功能材料为碳酸钡氧化物。本专利技术中，分别对实施1-2和对比例1-3中制备得到的发热膜从低温升温速率以及高温电阻变化率进行测试，其中升温速率测量从20℃至45℃所需时间/min，高温电阻通过检测发热膜从60-80℃之间电阻变化率/％。实施例编号实施例1实施例2对比例1对比例2PTC功能材料/重量份10151010石墨烯/重量份101015—碳纳米管/重量份55—15升至45℃时间/min21.868高温电阻变化率/％281345240223从上述实验结果可以看出，PTC功能材料、石墨烯、碳纳米管之间三者配合作用，实现低温时快速升温，高温时电阻增大，从而提高使用安全性能。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法，包括以下步骤：(1)先将粘结剂、溶剂在搅拌设备中分散,再加入PCT功能材料，最后加入导电材料搅拌均匀，得到粗浆料；(2)将粗浆在三辊研磨机中研磨至所需细度，过滤，得发热浆料；(3)将步骤(2)中发热浆料制膜、干燥，即得可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜。

【技术特征摘要】
2018.04.11 CN 20181032089551.一种可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜的制备方法，包括以下步骤：(1)先将粘结剂、溶剂在搅拌设备中分散,再加入PCT功能材料，最后加入导电材料搅拌均匀，得到粗浆料；(2)将粗浆在三辊研磨机中研磨至所需细度，过滤，得发热浆料；(3)将步骤(2)中发热浆料制膜、干燥，即得可遮盖发热区域的石墨烯/碳纳米管复合发热膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中粘结剂、溶剂、PCT功能材料、导电材料的重量比为40-80:150-200:15-35:4-40。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，导...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨新，汪丰礼，
申请(专利权)人：杭州牛墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33