一种石墨烯电热膜及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种石墨烯电热膜，涉及电热膜的技术领域。包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，上述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，上述基层靠近上述上保护层的一侧设有若干凹槽，上述上保护层靠近上述基层的一侧设有与上述凹槽配合的凸块，使用时可以通过上述石墨烯涂层导出热量，再利用上述保温层提高单向发热量，上述凹槽和上述凸块可以使上述上保护层和上述石墨烯电热层结合更紧密，增加散热面积。此外本发明专利技术还提出一种石墨烯电热膜的制备方法，包括涂料制备、保温层制备、石墨烯电热层制备和成品制备几个步骤，其流程简单，有利于节省成本，生产方便，易于使用。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电热膜及其制备方法
本专利技术涉及电热膜的
，具体而言，涉及一种石墨烯电热膜及其制备方法。
技术介绍
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能，同时也具有优异的热传导性能。电热膜分为高温、低温电热膜。高温电热膜一般用于电子电器、军事等，如今科技生产的电热膜。电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的点式供暖系统、以发热电缆为代表的线式供暖系统，在面式供暖领域采用现代宇航技术研发的低碳供暖高科技产品。传统电热膜的热传导能力和保温能力都较差，加热效果不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯电热膜，其设置有石墨烯涂层和保温层，能够利用上述石墨烯涂层来充分将热量传导发散出去，同时也能够通过上述保温层来降低热量损耗，提高加热效果。本专利技术的另一目的在于提供一种石墨烯电热膜制备方法，该方法制备流程简单，有利于生产，使用方便。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。第一方面，本专利技术实施例提供一种石墨烯电热膜，其包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，上述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，上述石墨烯涂层位于上述基层和上述上保护层之间，上述基层靠近上述上保护层的一侧设有若干凹槽，上述上保护层靠近上述基层的一侧设有与上述凹槽配合的凸块。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述石墨烯涂层包括以下原料：石墨烯、水性氟碳树脂、二壬基萘磺酸钙、去离子水、助剂和粘合剂。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述石墨烯涂层包括以下重量组分原料：石墨烯50-80份、水性氟碳树脂35-50份、二壬基萘磺酸钙5-15份、去离子水100-200份、助剂10-30份和粘合剂10-30份。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述助剂为消泡剂、流平剂、成膜助剂、附着力促进剂、基材润湿剂、防冻剂、防霉剂中的一种或几种。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述粘合剂为水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯中的一种或几种。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述保温层由以下原料制成：硅丙树脂、水性氟碳树脂、混合树脂和膨胀玻化微珠。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述保温层由以下重量组分原料：硅丙树脂10-15份、水性氟碳树脂10-15份、混合树脂20-30份、膨胀玻化微珠5-15份。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述上保护层和上述下保护层均为PET树脂膜。第二方面，本专利技术实施例提供一种制备上述石墨烯电热膜的方法，其包括以下步骤：涂料制备：向水性氟碳树脂中加入去离子水，搅拌混合，然后加入石墨烯、二壬基萘磺酸钙和助剂，混合分散后再加入粘合剂，搅拌制得石墨烯涂料；保温层制备：向硅丙树脂中加入水性氟碳树脂，搅拌混合后加入膨胀玻化微珠，混合后再加入混合树脂，搅拌混合后吹塑型成保温层；石墨烯电热层制备：将上述石墨烯涂料涂覆在上述基层表面，干燥后形成石墨烯电热层；成品制备：将上述上保护层、上述石墨烯电热层、上述保温层和上述下保护层依次连接、制得成品。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述成品制备步骤中，使用耐高温胶水依次对上述上保护层、上述石墨烯电热层、上述保温层和上述下保护层依次粘合，制得成品。相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：针对第一方面，提供了一种石墨烯电热膜，其包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，上述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，上述石墨烯涂层位于上述基层和上述上保护层之间，上述基层靠近上述上保护层的一侧设有若干凹槽，上述上保护层靠近上述基层的一侧设有与上述凹槽配合的凸块。这样的石墨烯电热膜，因为其包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，上述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，上述石墨烯涂层位于上述基层和上述上保护层之间，所以在使用的时候，可以通过上述石墨烯涂层导出热量，再利用上述保温层将散发至上述石墨烯电热膜下侧的热量保存反射回去，使热量均向上述石墨烯电热膜上侧散发，提高单向发热量，同时因为上述基层靠近上述上保护层的一侧设有若干凹槽，上述上保护层靠近上述基层的一侧设有与上述凹槽配合的凸块，所以在使用的时候，可以使上述上保护层和上述石墨烯电热层结合更紧密，上述凹槽和上述凸块也可以提升石墨烯电热层的散热面积，从而加强使用效果，上述上保护层和上述下保护层可以起到绝缘保护的从用，延长使用寿命，结构简单，易于使用。针对第二方面，提供了一种制备上述石墨烯电热膜的方法，其包括以下步骤：涂料制备、保温层制备、石墨烯电热层制备和成品制备。这样的石墨烯电热膜制备方法，其通过上述涂料制备步骤、上述保温层制备步骤分别制备上述石墨烯涂料和上述保温层，再通过上述石墨烯电热层制备步骤将上述石墨烯涂料涂覆在基层表面，干燥后制成上述石墨烯电热层，再通过上述成品制备步骤依次将上述上保护层、上述石墨烯电热层、上述保温层和上述下保护层连接，制得成品；其制备步骤简单，有利于节省成本，生产方便，易于使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例一种石墨烯电热膜结构示意图；图标：1-上保护层；11-凸块；2-石墨烯电热层；22-凹槽；3-保温层；4-下保护层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。一种石墨烯电热膜，其包括由上到下依次设置的上保护层1、石墨烯电热层2、保温层3和下保护层4，上述石墨烯电热层2包括基层和石墨烯涂层，上述石墨烯涂层位于上述基层和上述上保护层1之间，上述基层靠近上述上保护层1的一侧设有若干凹槽2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电热膜，其特征在于，其包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，所述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层位于所述基层和所述上保护层之间，所述基层靠近所述上保护层的一侧设有若干凹槽，所述上保护层靠近所述基层的一侧设有与所述凹槽配合的凸块。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电热膜，其特征在于，其包括由上到下依次设置的上保护层、石墨烯电热层、保温层和下保护层，所述石墨烯电热层包括基层和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层位于所述基层和所述上保护层之间，所述基层靠近所述上保护层的一侧设有若干凹槽，所述上保护层靠近所述基层的一侧设有与所述凹槽配合的凸块。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜，其特征在于，所述石墨烯涂层包括以下原料：石墨烯、水性氟碳树脂、二壬基萘磺酸钙、去离子水、助剂和粘合剂。


3.根据权利要求2所述的一种石墨烯电热膜，其特征在于，所述石墨烯涂层包括以下重量组分原料：石墨烯50-80份、水性氟碳树脂35-50份、二壬基萘磺酸钙5-15份、去离子水100-200份、助剂10-30份和粘合剂10-30份。


4.根据权利要求2所述的一种石墨烯电热膜，其特征在于，所述助剂为消泡剂、流平剂、成膜助剂、附着力促进剂、基材润湿剂、防冻剂、防霉剂中的一种或几种。


5.根据权利要求2所述的一种石墨烯电热膜，其特征在于，所述粘合剂为水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜，其特征在于，所述保温层由以下原料制成：硅丙树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐继辉，
申请(专利权)人：徐继辉，
类型：发明
国别省市：河南;41