柔性可水洗石墨烯发热片及其制备方法、银浆材料技术

涉及一种柔性可水洗石墨烯发热片及其制备方法、银浆材料，发热片包括:绝缘载膜、印刷在载膜上的疏水性银浆涂层、印刷在载膜上的亲水性石墨烯发热涂层及压贴于载膜上的绝缘覆膜。防水涂层覆盖亲水性石墨烯发热涂层与疏水性银浆涂层，绝缘覆膜贴合于防水涂层。本发明专利技术提供的石墨烯发热片具有耐折度与防泼水性。

Flexible washable graphene heating sheet and its preparation method, silver paste material

【技术实现步骤摘要】
柔性可水洗石墨烯发热片及其制备方法、银浆材料
本专利技术涉及石墨烯发热的
，尤其是涉及一种柔性可水洗石墨烯发热片及其制备方法、银浆材料。
技术介绍
石墨烯发热相对于线圈式电阻器发热与化学反应发热器，更适合人体使用，同时更加薄型化而易于贴附使用与携带。市场上现有石墨烯发热片技术和产品都存在无法进行水洗搓揉的问题。分析其原因有多个，一种类型是现有石墨烯发热片均采用PI基材进行镀铜蚀刻，在蚀刻好的FPC软板或PI镀铜蚀刻产品上再进行石墨烯印刷或石墨烯膜热压复合;另一种类型是将石墨烯膜片的分离设计，其连接外部汇流线路与表面遮盖膜都是组装完成，以上现有工艺下做出来的产品均存在不能揉搓和水洗的问题，因为FPC软板基材不够柔软，作为电极的铜箔在揉搓后电阻会变异甚至产生线路断裂，使用时出现发热异常和不发热现象，甚至还存在局部打火烧伤材料和人的风险。或者，因为分离元件的组装产生空隙，导致防水性较差。因此，石墨烯发热器在现行技术的一个关键技术痛点是一直不能普遍使用在衣服及其他可穿戴需水洗的产品上。一种镀铜蚀刻的石墨烯发热片被教示于中国专利技术专利公开号CN110177402A，公开了一种石墨烯电热毯，底层为防滑层，表层为装饰层，在底层与表层间铺设有发热片，发热片包括上、下两层绝缘布及中间层的石墨烯发热片，石墨烯发热片间隔分布，在石墨烯发热片的左右两侧固定有铜导线，石墨烯发热片间隔布置，石墨烯发热片与铜导线粘合于上、下两层绝缘布内；铜导线用于和电源线连接。一种石墨烯膜片分离设计的组立式石墨烯发热器被教示于中国专利技术专利公开号CN107396468A，公开了一种远红外发热模块，包括：石墨烯发热膜片，包括第一表面和第二表面；设置于第一表面上的带有镂空的前板；设置于第二表面边缘的压边条；所述石墨烯发热膜片被前板和压边条固定；其中，所述石墨烯发热膜片包括单层或多层的石墨烯膜及设置于石墨烯膜相向的两边缘的平行条状电极，所述石墨烯膜和平行条状电极夹合于两片绝缘膜之间。
技术实现思路
本专利技术的主要目的一是提供一种柔性可水洗石墨烯发热片，能够解决石墨烯发热片不可水洗和揉搓的问题，市场前景预期非常巨大。本专利技术的主要目的二是提供一种柔性可水洗石墨烯发热片的制备方法，用于制备耐水洗与耐揉搓的石墨烯发热片。本专利技术的主要目的三是提供一种银浆材料，能应用于石墨烯发热片的疏水性银浆涂层。本专利技术的主要目的一是通过以下技术方案得以实现的：提出一种柔性可水洗石墨烯发热片，包括：绝缘载膜，具有印刷面;疏水性银浆涂层，印刷形成于所述绝缘载膜的所述印刷面上，所述疏水性银浆涂层包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线与连接所述正电极线的第一汇流条，所述负电极图案一体形成有多个负电极线与连接所述负电极线的第二汇流条，所述正电极线与所述负电极线为等距交错排列;亲水性石墨烯发热涂层，印刷形成于所述绝缘载膜的所述印刷面上，所述亲水性石墨烯发热涂层位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间并覆盖所述正电极线与所述负电极线之间的薄膜部位;防水涂层，印刷形成于所述绝缘载膜的所述印刷面上，所述防水涂层覆盖所述亲水性石墨烯发热涂层、所述第一汇流条与所述第二汇流条，所述防水涂层具有相对平坦的贴合面;及绝缘覆膜，贴合于所述防水涂层的所述贴合面;其中具体地，所述石墨烯发热片可以具有耐折度与防泼水性。通过采用上述基础技术方案一的整体，利用所述疏水性银浆涂层与所述亲水性石墨烯发热涂层印刷形成在所述绝缘载膜的印刷面再以所述绝缘覆膜贴合于所述防水涂层，所述疏水性银浆涂层与所述亲水性石墨烯发热涂层之间在同面印刷的重叠图案中不会因为两者材料互相混合或渗透产生结构与电性能裂化的风险，并且所述防水涂层提供了相对于已有两个涂层上印刷面更加平坦的贴合面，使所述绝缘覆膜更加密实的贴合，内部整合了正负电极及汇流条的所述石墨烯发热片具有耐折度与防泼水性。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述亲水性石墨烯发热涂层还覆盖所述正电极线与所述负电极线;优选地，相邻的所述正电极线与所述负电极线的线路间隙介于0.4～1.2cm；优选地，所述正电极线与所述负电极线的排列方式为直线交错，所述亲水性石墨烯发热涂层与所述第一汇流条之间及与所述第二汇流条之间各形成有间隙。可以通过采用上述优选技术方案，利用所述亲水性石墨烯发热涂层还覆盖所述正电极线与所述负电极线，能够增加所述亲水性石墨烯发热涂层与所述正电极线/所述负电极线的接触面积，避免发热空接;优选地，利用介于0.4～1.2cm的相邻的所述正电极线与所述负电极线的线路间隙，可以实现低电压小面积模块的发热;优选地，利用直线交错的所述正电极线与所述负电极线，能够准确定义所述亲水性石墨烯发热涂层的区块电阻值;而利用所述亲水性石墨烯发热涂层与两侧汇流条的间隙，可以避免由汇流条到相邻电极的短路径电阻发热。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述正电极图案还包括引出正电极，一体连接至所述第一汇流条且显露于所述绝缘覆膜，所述负电极图案还包括引出负电极，一体连接至所述第二汇流条且显露于所述绝缘覆膜。可以通过采用上述优选技术方案，利用所述引出正电极与所述引出负电极，实现正负电极在膜片一侧的引出，具有所述亲水性石墨烯发热涂层的发热区能够完全被密封。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述引出正电极与所述引出负电极具有铆接孔结构;优选地，每一个的所述引出正电极与所述引出负电极各具有两个或两个以上的铆接孔。通过采用上述优选技术方案，利用铆接孔结构的所述引出正电极与所述引出负电极，实现一种所述石墨烯发热片的防水性外部电连接;优选地，每一个引出电极开设有两个或两个以上的铆接孔，可以增加外部电连接的稳固力。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述引出正电极与所述引出负电极以ACF导电胶连接至软性电路板。通过采用上述优选技术方案，利用ACF导电胶连接所述引出正电极与所述引出负电极至所述软性电路板，实现另一种所述石墨烯发热片的防水性外部电连接，使得所述石墨烯发热片与其连接的软性电路板都能曲折。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述正电极线与相邻的所述负电极线的阻抗值介于20～100Ω，具体可以是50±5Ω;优选地，所述疏水性银浆涂层使用的银浆材料的组成按重量比包括：球型银粉8～20%，其粒径为2.5～6微米；片状银粉40～60%，其粒径为3～6微米；纳米银粉5～12%，其粒径为18～60纳米；有机载体采用乙烯树脂15～25%，其粒径为0.9～1.5微米；DBE溶剂5～15%；氧化物添加剂0.1～1%，其平均粒径为0.4～1.0微米;优选地，所述亲水性石墨烯发热涂层在所述正电极线与所述负电极线之间开设有多个避让孔，所述绝缘载膜开设有多个对准所述避让孔的透气孔，所述透气孔具有小于所述避让孔的尺寸且贯穿至所述绝缘覆膜。通过采用上述优选技术方案，利用所述正电极线与相邻的所述负电极线的特定阻抗值范围，能够适用于人体贴附的取暖使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性可水洗石墨烯发热片，其特征在于，包括：/n绝缘载膜(10)，具有印刷面(11);/n疏水性银浆涂层(20)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述疏水性银浆涂层(20)包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线(21)与连接所述正电极线(21)的第一汇流条(23)，所述负电极图案一体形成有多个负电极线(22)与连接所述负电极线(22)的第二汇流条(24)，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)为等距交错排列;/n亲水性石墨烯发热涂层(30)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述亲水性石墨烯发热涂层(30)位于所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)之间并覆盖所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间的薄膜部位;/n防水涂层(40)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述防水涂层(40)覆盖所述亲水性石墨烯发热涂层(30)、所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)，所述防水涂层(40)具有相对平坦的贴合面(41);及/n绝缘覆膜(50)，贴合于所述防水涂层(40)的所述贴合面(41);/n其中所述石墨烯发热片具有耐折度与防泼水性。/n...

【技术特征摘要】
1.一种柔性可水洗石墨烯发热片，其特征在于，包括：
绝缘载膜(10)，具有印刷面(11);
疏水性银浆涂层(20)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述疏水性银浆涂层(20)包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线(21)与连接所述正电极线(21)的第一汇流条(23)，所述负电极图案一体形成有多个负电极线(22)与连接所述负电极线(22)的第二汇流条(24)，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)为等距交错排列;
亲水性石墨烯发热涂层(30)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述亲水性石墨烯发热涂层(30)位于所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)之间并覆盖所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间的薄膜部位;
防水涂层(40)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述防水涂层(40)覆盖所述亲水性石墨烯发热涂层(30)、所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)，所述防水涂层(40)具有相对平坦的贴合面(41);及
绝缘覆膜(50)，贴合于所述防水涂层(40)的所述贴合面(41);
其中所述石墨烯发热片具有耐折度与防泼水性。


2.根据权利要求1所述的石墨烯发热片，其特征在于，所述亲水性石墨烯发热涂层(30)还覆盖所述正电极线(21)与所述负电极线(22);优选地，相邻的所述正电极线(21)与所述负电极线(22)的线路间隙介于0.4～1.2cm；优选地，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)的排列方式为直线交错，所述亲水性石墨烯发热涂层(30)与所述第一汇流条(23)之间及与所述第二汇流条(24)之间各形成有间隙。


3.根据权利要求1所述的石墨烯发热片，其特征在于，所述正电极图案还包括引出正电极(25)，一体连接至所述第一汇流条(23)且显露于所述绝缘覆膜(50)，所述负电极图案还包括引出负电极(26)，一体连接至所述第二汇流条(24)且显露于所述绝缘覆膜(50)。


4.根据权利要求3所述的石墨烯发热片，其特征在于，所述引出正电极(25)与所述引出负电极(26)具有铆接孔结构;优选地，每一个的所述引出正电极(25)与所述引出负电极(26)各具有两个或两个以上的铆接孔(27)。


5.根据权利要求3所述的石墨烯发热片，其特征在于，所述引出正电极(25)与所述引出负电极(26)以ACF导电胶(60)连接至软性电路板(70)。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的石墨烯发热片，其特征在于，所述正电极线(21)与相邻的所述负电极线(22)的阻抗值介于20～100Ω，具体可以是50±5Ω;优选地，所述疏水性银浆涂层(20)使用的银浆材料的组成按重量比包括：球型银粉8～20%，其粒径为2.5～6微米；片状银粉40～60%，其粒径为3～6微米；纳米银粉5～12%，其粒径为18～60纳米；有机载体采用乙烯树脂15～25%，其粒径为0.9～1.5微米；DBE溶剂5～15%；氧化物添加剂0.1～1%，其平均粒径为0.4～1.0微米;优选地，所述亲水性石墨烯发热涂层(30)在所述正电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令海，刘超，
申请(专利权)人：深圳市璞瑞达薄膜开关技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44