发热膜及制备方法、采用所述发热膜的设备及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发热膜及制备方法、采用所述发热膜的设备及制备方法，包括若干层石墨烯和碳纤维，石墨烯的重量占比为0.1‑5份，碳纤维的重量占比为60‑80份，发热膜还包括竹纸浆、分散剂、偶联剂和消泡剂，竹纸浆的重量占比为3‑5份，分散剂的重量占比为0.5‑1份，偶联剂的重量占比为0.2‑0.5份。本发明专利技术产品具有很高的安全性、可靠性、独特性和实用性，相比传统金属材质发热材料可以做到节能30％以上，而且本发明专利技术的发热膜之间既可以横向连接，又可以纵向连接，单匹发热膜宽度可达1米而36VDC电源下正常使用，是传统的金属发热材料所无法达到的，而且在36VDC电源下，使发热膜的表面温度持续达到50℃，含碳量高，不易氧化，能够做到长时间持续使用，寿命衰减速率只有1.7％，热利用率可达99.8％左右。

Heating film and preparation method, equipment adopting the heating film and preparation method

【技术实现步骤摘要】
发热膜及制备方法、采用所述发热膜的设备及制备方法
本专利技术涉及一种热产品及其制作方法，尤其涉及一种发热膜及制备方法、采用所述发热膜的设备及制备方法。
技术介绍
目前，人们采用的电热膜通过高分子、油墨、碳纤维管或金属丝(片)，采用的是220V交流电发热，而且有电流漏电、产生辐射的安全隐患，而且发热膜发热不均匀，无保温隔热性能而损失热能、老化快和使用寿命短等不足；更无法做到36VDC电源持续发热，无法保证温度持恒，因此表面温度无法持续达到所需要的温度50℃，以维持室内和某种特殊场合所需要的温度，有的还存在辐射，成本还高，不环保，无法广泛满足大众需求。因此，现有技术的电热膜不能满足人们对的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种发热膜及其制备方法、发热膜设备及其制备方法，具有很高的安全性、可靠性、独特性和实用性，相比传统金属材质发热材料可以做到节能30％以上，而且本专利技术的发热膜之间既可以横向连接，又可以纵向连接，单匹发热膜宽度可达1米而36VDC电源下正常使用，是传统的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发热膜，其特征在于，所述发热膜包括若干层石墨烯和碳纤维，所述石墨烯的重量占比为0.1-5份，所述碳纤维的重量占比为60-80份，所述发热膜还包括竹纸浆、分散剂、偶联剂和消泡剂，所述竹纸浆的重量占比为3-5份，所述分散剂的重量占比为0.5-1份，所述偶联剂的重量占比为0.2-0.5份，所述消泡剂的重量占比为1-3份；所述发热膜还包括水性负氧离子粉、氧化锡、抗氧化剂、渗透剂、二氧化硅、阻燃剂和增强强度韧性材料，所述水性负氧离子粉的重量占比为3-5份，所述氧化锡的重量占比为2-5份，所述抗氧化剂的重量占比为1-3份，所述渗透剂的重量占比为0.1-1.0份，所述二氧化硅的重量占比为1～2份，所...

【技术特征摘要】
1.一种发热膜，其特征在于，所述发热膜包括若干层石墨烯和碳纤维，所述石墨烯的重量占比为0.1-5份，所述碳纤维的重量占比为60-80份，所述发热膜还包括竹纸浆、分散剂、偶联剂和消泡剂，所述竹纸浆的重量占比为3-5份，所述分散剂的重量占比为0.5-1份，所述偶联剂的重量占比为0.2-0.5份，所述消泡剂的重量占比为1-3份；所述发热膜还包括水性负氧离子粉、氧化锡、抗氧化剂、渗透剂、二氧化硅、阻燃剂和增强强度韧性材料，所述水性负氧离子粉的重量占比为3-5份，所述氧化锡的重量占比为2-5份，所述抗氧化剂的重量占比为1-3份，所述渗透剂的重量占比为0.1-1.0份，所述二氧化硅的重量占比为1～2份，所述阻燃剂的重量占比为1-10份，所述增强强度韧性材料的重量占比分别为1～3份，所述增强强度韧性材料为聚乙烯醇、聚亚酰胺、聚乙烯醇或聚亚酰胺或热熔性聚丙烯纤维增强膜。


2.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。


3.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括远红外陶瓷粉，所述远红外陶瓷粉的重量占比为1～2份。


4.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括硅晶粉，所述硅晶粉重量占比为1-5份。


5.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括固化剂，所述固化剂的重量占比为3份。


6.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括流平剂，所述流平剂的重量占比为0.4-1份。


7.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括咐着力促进剂，所述咐着力促进剂的重量占比为1-2份。


8.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括聚丙烯纤维亚克力树脂，所述聚丙烯纤维亚克力树脂的重量占比为35份。


9.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括酚醛树脂、石油树脂或丙酮，所述酚醛树脂的重量占比为8～10份，所述石油树脂的重量占比为3～5份，所述丙酮的重量占比为20～30份。


10.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括乙酸乙脂，所述乙酸乙脂的重量占比为20份。


11.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括抗老化剂，所述抗老化剂1的重量占比为1-2份。


12.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括多孔石英粉，所述多孔石英粉的重量占比为1-2份。


13.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括硅酸铝，所述硅酸铝的重量占比为5-10份。


14.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述碳纤维粉为3000目碳纤维粉。


15.根据权利要求1所述的发热膜，其特征在于，所述发热膜还包括隔热保温层，所述隔热保温层设置于所述发热膜的外层，所述隔热保温发热膜包括纳米陶瓷微球粉、石油树脂、丙酮、乙酸乙脂、丙二醇甲醚醋酸脂、二氧化硅、细度在2500-3000目硅酸铝、3000目多孔石英粉、消泡剂、流平剂、润湿剂、偶联剂、分散剂，所述陶瓷微球粉的重量占比为25-30份、所述石油树脂的重量占比为20份、所述丙酮的重量占比为10份、所述乙酸乙脂的重量占比为15份、所述丙二醇甲醚醋酸脂的重量占比为20份、所述二氧化硅的重量占比为1份、所述细度在2500-3000目硅酸铝的重量占比为10份、所述3000目多孔石英粉的重量占比为1-5份、所述消泡剂的重量占比为1-2份、所述流平剂的重量占比为1-2份、所述润湿剂的重量占比为的重量占比为的重量占比为1份、所述偶联剂的重量占比为1份、所述分散剂的重量占比为0.5-1份。


16.一种发热膜设备，其特征在于，所述发热膜设备为采用上述的权利要求1～15任一所述的发热膜的设备。


17.一种发热膜的制备方法，其特征在于，所述发热膜的制备方法包括步骤：
步骤S1、制备碳纤维基材浆料：
取50～60份碳纤维加入所述竹纸浆30-50份，同时加入增稠剂0.1～1份；
加入所述分散剂0.5-1份进行搅拌，搅拌速度为每分钟800-1200转，当浆料温度达到35-40℃时，将搅拌速度调节到每分钟200转，直至搅拌均匀，搅拌时间为1～2小时；
然后加入所述偶联剂0.2-0.5份搅拌均匀，以提高两相间的界面融合性，提高成品的表面强度；
随后加入所述消泡剂1-3份搅拌均匀以快速去除浆料中汽泡，从而获得碳纤维基材浆料；
步骤S2、制备石墨烯浆料：将1～2份石墨烯溶剂倒入搅拌装置内，取0.1～5份所述石墨烯加入进行充分搅拌均匀获得石墨烯料浆以备用；所述溶剂为聚乙烯吡咯烷酮或水；
制备碳纤维浆料：取所述碳纤维粉10-20份，取所述增强强度韧性材料1～3份，所述增强强度韧性材料为聚乙烯醇和聚亚酰胺、聚乙烯醇或聚亚酰胺或热熔性聚丙烯纤维增强膜，取二氧化硅1～2份，取渗透剂0.1-1.0份，加水进行沟兑调稀获得碳纤维浆料以备用；
制备负氧离子粉浆料：取所述水性负氧离子粉的重量占比为3-5份，取所述氧化锡2-5份，取所述阻燃剂1-10份，取所述渗透剂0.1-1.0份，取所述抗氧化剂1-3份，混合调制成水性负氧离子粉浆料，所述水性负氧离子粉浆料的粘度为50-60cps；
步骤S3、制备用于调节电阻的喷涂混合浆料：将所述石墨烯浆料、所述碳纤维浆料、所述负氧离子粉浆料，采用超声波混合、卧式砂磨机研磨混合均匀后，通过袋式过滤机进行过滤，以获得细度为5um以下的用于调节电阻的喷涂混合浆料，所述过滤袋的孔径为1-5um，过滤压强为1-1.5kg/cm2；
步骤S4、通过斜网漏装置把所述用于调节电阻的喷涂混合浆料漏除水份形成半干的用于调节电阻的喷涂混合浆料，并以每分钟10-15米的速度传送所述碳纤维基材浆料形成导电发热基膜，同时采用喷涂设备通过雾状喷涂的方式把所述半干的用于调节电阻的喷涂混合浆料喷涂于所述导电发热基膜：
步骤S5、烘干、压光、冷却及分切处理：通过蒸汽烘干设备对所述初级发热膜进行干燥、加压进行表面压光处理，再进行冷却，然后分切毛边处理获得所述发热膜。


18.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，对所述碳纤维基材浆料进行活化改性以便使所述碳纤维分布均匀。


19.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过过滤网装置进行过滤后，采用化学气相沉积法使所述石墨烯形成为若干层所述石墨烯薄膜以增加导电膜的电性能和效率。


20.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，加入所述竹纸浆3-5份和所述增稠剂0.1～1份后，通过棒销式分散机进行高速分散后以使所述碳纤维和所述竹纤维分布均匀。


21.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述碳纤维膜层的厚度制作为5-10um。


22.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，还包括：
所述步骤S6、加入所述远红外陶瓷粉1～2份。


23.根据权利要求17所述的发热膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S5之后，还包括制作所述隔热保温层以获得所述隔热保温发热膜的方法，其包括：
步骤SI、原材料混合搅拌均匀形成预聚物：取所述石油树脂、丙酮、乙酸乙脂、丙二醇甲醚醋酸脂、二氧化硅、细度在2500-3000目硅酸铝、3000目多孔石英粉、流平剂、润湿剂、偶联剂、分散剂，所述石油树脂的重量占比为20份、所述丙酮的重量占比为10份、所述乙酸乙脂的重量占比为15份、所述丙二醇甲醚醋酸脂的重量占比为20份、所述二氧化硅的重量占比为1份、所述细度在2500-3000目硅酸铝的重量占比为10份、所述3000目多孔石英粉的重量占比为1-5份、所述流平剂的重量占比为1-2份、所述润湿剂的重量占比为的重量占比为的重量占比为1份、所述偶联剂的重量占比为1份、所述分散剂的重量占比为0.5-1份；混合倒入隔套冷却搅拌装置内进行混合搅拌均匀形成预聚物；
步骤SII、对所述预聚物进行冷却获得被冷却预聚物：将所述制冷装置的温度控制在5-10℃内，将所述隔套冷却搅拌装置内的所述预聚物抽出到所述制冷装置中进行循环冷却获得被冷却预聚物；
步骤SIII、对所述被冷却预聚物进行研磨：对所述用高速分散机对所述被冷却预聚物进行分散搅拌1-2小时，温度控制在20-30℃，静置10分钟后，将其抽入到砂磨机中进行研磨，当所述预聚物的细度达到1-5um时，采用隔膜泵将其抽回到所述隔套冷却搅拌装置内；
步骤SIV、加入所述陶瓷微球粉和所述消泡剂进行高速分散拌匀并消除气泡：取重量占比为25-30份的所述陶瓷微球粉和重量占比为1-2份的所述消泡剂，并加入到所述隔套冷却搅拌装置内，采用所述高速分散机进行高速分散，时间控制在2小时，温度控制在温度控制在20-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永明，金祎，
申请(专利权)人：浙江万家暖智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33