一种纳米纤维素电热膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米纤维素电热膜及其制备方法，所述电热膜采用纳米纤维素、碳纳米管、石墨烯以及高分子导电聚合物混合制备得到复合膜，通过使用导电银胶将电极涂覆在复合膜两侧边缘，再使用含有温致变色材料的封装树脂对复合膜进行浸渍、冷预压、热压封装，得到柔性纳米纤维素电热膜。本发明专利技术的电热膜具有良好的电热稳定性和均匀性、绝缘性和防水性，并具有较低的系统电阻进而实现低电压供应，且同时具有温致变色功能，可以指示温度，在高温条件下起到预警提示作用。

A nano cellulose electrothermal film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维素电热膜及其制备方法
本专利技术涉及电热功能材料
，更具体地说，本专利技术涉及一种纳米纤维素电热膜及其制备方法。
技术介绍
目前，基于焦耳热效应的柔性电热装置在微区域温度控制、医疗器械、除雾除霜、智能纺织品、热分析等许多领域引起了较大关注。已有很多研究采用碳纳米管(CNTs)和高分子树脂复合制备电热膜，如通过刮涂法制备碳纳米管填充全氟烷氧基电热膜；或采用预混合、后分散、铸塑、热固化等工艺，制备了碳纳米管-环氧复合电热膜，其具有快速的温度响应和电加热效率。然而，碳纳米管因范德华力相互作用会引起强的团聚体，很难在聚合物基体中实现均匀分散，因此往往会在某些聚合物的内部出现分散不均匀的现象，且流体状的树脂会包覆碳纳米管表面，从而导致电热膜导电性能差，电热膜电阻较高，在相同功率密度下需要输入较高的电压，尤其会造成电热膜发热温度分布均匀性比较差的问题。为改善碳纳米管在聚合物基体中的分散效果，已有研究通过酸碱处理对纳米管侧壁进行共价功能化改性或通过聚合物涂层进行非共价功能化改性，以解决碳纳米管在分散过程中团聚的问题；也有研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维素电热膜，其特征在于，包括：/n由纳米纤维素和碳纳米管混合制备得到的复合膜或由纳米纤维素、碳纳米管、石墨烯和高分子导电聚合物混合制备得到的复合膜；/n形成在所述复合膜两侧的电极；/n包覆所述复合膜的绝缘封装层。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维素电热膜，其特征在于，包括：
由纳米纤维素和碳纳米管混合制备得到的复合膜或由纳米纤维素、碳纳米管、石墨烯和高分子导电聚合物混合制备得到的复合膜；
形成在所述复合膜两侧的电极；
包覆所述复合膜的绝缘封装层。


2.如权利要求1所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述纳米纤维素为纳米纤丝纤维素、纤维素纳米晶、醋酸纤维素、细菌纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种或多种。


3.如权利要求1所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述纳米纤维素干重的占比为30～90％，碳纳米管、石墨烯和高分子导电聚合物总干重的占比是10～70％；所述高分子导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的任意一种或多种；
其中，石墨烯干重在碳纳米管、石墨烯和高分子导电聚合物总干重中的占比为0～5％；高分子导电聚合物干重在碳纳米管、石墨烯和高分子导电聚合物总干重中的占比为0～5％。


4.如权利要求1所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述电极由导电银胶将导电材料涂覆固定在复合膜两侧形成；
所述导电材料为铜箔、铜片或金属丝；
所述电极的厚度或直径为0.01～0.15mm。


5.如权利要求4所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述绝缘封装层由带有电极的复合膜经过封装树脂浸渍、冷预压、热压后形成；单面绝缘封装层的厚度为0.02～0.1mm。


6.如权利要求5所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述封装树脂中分散有重量占比为2～20％温致变色材料，所述温致变色材料材料的变色温度范围为30～100℃，当温度升高到一定值时，颜色发生变化。


7.如权利要求6所述的纳米纤维素电热膜，其特征在于，所述封装树脂和温致变色材料通过混炼、开炼或密炼的方式均匀分散在一起。


8.一种纳米纤维素电热膜的制备方法，其特征在于，包括：
将纳米纤维素分散液、碳纳米管分散液和石墨烯分散液按比例混合均匀后加入一定比例的高分子导电聚合物，得到混合分散液，将所得的混合分散液通过抽滤成膜后干燥或浇铸成膜或旋转涂膜或刮涂的方式制备得到复合膜；
在所述复合膜上涂覆电极，确保所述电极与复合膜连接，然后浸渍在封装树脂中，最后经过冷预压、热压得到所述纳米纤维素电热膜。


9.如权利要求8所述的纳米纤维素电热膜的制备方法，其特征在于，具体包括：
步骤一、制备分散系浓度为2～60mg/ml纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁全平，李心璞，邹豪杰，张彬霞，邵闯，题璞，王梓宁，卓兵，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45