一种低压电热饰面板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低压电热饰面板及其制备方法，包括有面板、底板、隔热层、低压电热膜和导体，低压电热膜和导体的外表面涂覆有绝缘防水胶层，使产品更加安全可靠，面板和底板的外表面设有耐热饰面层，低压电热膜包含纳米纤维素、碳纳米管、石墨烯和导电纳米金属混合制成，经高速搅拌分散、超声处理、真空抽滤处理和浸渍干燥处理等步骤制成，产品加热升温快，发热均匀，储能节能，电热稳定性好，不会破坏板材内部结构，无需外部布线，接电即用，可以安全稳定地通过36V以下，6A的电流，通电12～36V时，0.5～1.5h，发热温度达到40℃，各测试点温差不超过1℃，生产工艺简单合理，成本低，性能符合国家标准要求，同时具备导电发热和远红外保健功能。功能。功能。

【技术实现步骤摘要】
一种低压电热饰面板及其制备方法


[0001]本专利技术属于板材
，具体涉及一种低压电热饰面板及其制备方法。

技术介绍

[0002]为满足家居市场对功能化、智能化、个性化和绿色环保的要求，在人造板及饰面人造板上赋予声、光、电、磁、热等功能一直以来是行业的研究热点和关注点。
[0003]赋予木质复合材料均匀、高效的电热功能，可应用于室内采暖，如墙暖、地暖、自发热小家具及移动式采暖器，还可用于红外杀菌、除湿干燥、防霉、加热保温等，而且采用电取暖，清洁卫生，舒适，节能，易安装维护，潜热性能好，还具有远红外保健功能，因此，木质电热复合材料作为采暖和木材加工行业的新型材料和制品，具有广阔的产业化和市场前景。
[0004]目前市场上的发热板存在以下缺陷：
[0005]一是常规的发热板夹合的导电膜是在导电浆料中加入大量的碳纳米管或石墨烯，提高电导率以降低电阻，从而提高发热效率，但添加碳纳米管、石墨烯这些材料需要通过额外的化学处理工艺，不仅会导致制备成本相对较高，还会产生较多的环境污染问题；
[0006]二是现有技术中发热板夹合的导电膜普遍使用的连接料为不可降解的丙烯酸树脂及聚氨酯树脂等，环保性能较差；
[0007]三是采用碳纤维发热纸、碳晶低压电热膜和碳纤维线缆制作的发热板主要采用220V电压进行通电发热，存在潜在的漏电安全风险，影响推广使用，而且由碳纤维制成的发热板是线性发热，容易造成局部温度过高，发热区域温差大；
[0008]四是现有的低压发热饰面板使用时需要另外布线，升温较慢，发热不均匀，电热稳定性较差，绝缘防水性一般，电阻率高，功率密度小，不利于低电压工作，长期使用容易破坏板材内部结构，存在安全隐患。

技术实现思路

[0009]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种低压电热饰面板及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，为在发热板上实现导电、加热、除湿等功能提供新的解决方案，为智能产品应用提供供电平台，简化布线系统，工艺简单合理，有效提高施工效率，降低成本。
[0010]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0011]一种低压电热饰面板，包括有面板、底板、隔热层和低压电热膜，所述低压电热膜铺设有导体，所述低压电热膜和导体的外表面涂覆有绝缘防水胶层，提高绝缘防水性能，所述低压电热膜和导体设置于所述面板和底板之间，所述隔热层设置于低压电热膜和底板之间，实现单向发热，使产品更安全可靠，使用寿命更长，所述面板和底板的外表面设置有耐热饰面层，所述耐热饰面层设有所述低压电热膜和导体的位置标识，所述面板、底板、隔热层和低压电热膜通过耐高温胶黏剂胶合形成整体结构。
[0012]所述低压电热膜包含40～70重量份的纳米纤维素、5～25重量份的碳纳米管、5～
25重量份的石墨烯和5～20重量份的导电纳米金属混合制成。
[0013]所述石墨烯具有及其优越的导电导热性能，现有技术中实现电加热的方式是将其做成浆料，浆料一般都含有不可降解的组分，再涂布于一个硬度较高的基底上，即制成面状发热的低压电热膜。该类低压电热膜的缺陷在于：一是石墨烯必须负载在一个硬度较高的基底以保持电阻相对稳定上，这导致该类低压电热膜硬度较高且厚度较厚，受到外力的冲击时容易断裂，这对板材的生产及运输都极为不利；二是石墨烯的层状结构使其比表面积极大，具有优越的导热效率，但是石墨烯之间只存在弱的相互作用力，即范德华力，这导致石墨烯优越的导热效率主要体现在横向导热，而纵向导热速率较低。
[0014]首先，为了舍弃不可降解的浆料组分和解决硬度过高易折断的问题，本专利技术采用纳米纤维素和碳纳米管以形成一个可弯折的缠绕体系，石墨烯被稳固且均匀夹持于该体系中，电阻依旧能保持相对稳定且无需基底承托，由于不需要基底承托，自然也不需要将石墨烯制成浆料，实现了本专利技术的环保目的；其次，加入导电纳米金属，导电纳米金属能够夹杂于石墨烯的层与层之间，有效增强石墨烯的层和层的纵向导热速率。
[0015]所述碳纳米管同样具有较为优越的导电导热性能，其具有非常大的长径比，能够自组装成一个网络状的薄膜，该薄膜兼具优越的柔性和力学强度，能够任意弯折并保持稳定的电学性能。本专利技术没有单一使用碳纳米管的原因在于：板材的制作并不追求过高的柔软度，而是需要在不易断裂的情况下具有较高的强度和挺拔度，因此，本专利技术将利用碳纳米管自缠绕的特性夹持石墨烯，使本专利技术不仅不易断裂(由碳纳米管实现)，还具有较高的强度和挺拔度(由石墨烯实现)。
[0016]由于仅靠碳纳米管自组装的特性不足以非常稳固地夹持所述石墨烯，因此，本申请引入可降解的纳米纤维素，以分散相的方式增强，所述纳米纤维素能够沿着所述碳纳米管和石墨烯的空隙和表面滑移并建立键连接，保证整体连接的稳固性和紧密性。
[0017]综上，本专利技术的低压电热饰面板具有优越的导电导热性能，解决了石墨烯发热膜制备工艺中不环保、需要基底的缺陷，还使本专利技术具有不易断裂、强度高、挺拔度高的优点；与线性发热的碳纤维相比较，本专利技术的低压电热膜为面状发热，不会造成局部温度过高，更加安全稳定。
[0018]优选地，所述低压电热膜还包含阻燃剂，进一步保证产品使用的安全性。优选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂和/或氮磷复合阻燃剂，两者均对光的稳定性较好，产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤系阻燃剂少，所述磷系阻燃剂除了阻燃，还能够增塑，且极少或不增加所述低压电热膜的质量，所述氮磷复合阻燃剂则具有极好的热稳定性。
[0019]优选地，所述纳米纤维素的长度为0.5μm～5μm，直径为0.5nm～20nm。
[0020]优选地，所述碳纳米管直径为5nm～80nm，长度为1μm～15μm，电导率在160s/cm以上，堆积密度为2.0g/cm3～2.3g/cm3。
[0021]优选地，所述石墨烯的厚度为0.5nm～8nm，中位粒径为0.5μm～6μm，层数为4层～8层。
[0022]优选地，所述导电纳米金属的粒径为50～300nm，具体地，所述导电纳米金属为纳米铜粉末。
[0023]优选地，所述耐热饰面层可通过热压、涂饰或复合形成，优先采用浸渍环保型改性三聚氰胺树脂的装饰纸热压形成，所述环保型改性三聚氰胺树脂中脲醛树脂与三聚氰胺
‑
甲醛树脂的质量比为1：9，含有3～4％的复合添加剂，所述复合添加剂由水性聚氨酯、甲基丙烯酸和硅酸盐混合而成，能够有效提高树脂的官能度，改善树脂固化物的交联密度，提高树脂耐热性，使树脂固化后再受热也不会造成质量问题。
[0024]优选地，所述装饰纸的浸胶量120～180％，挥发份5～8％，预固化度40～60％，甲醛释放量≤0.3mg/L，保证压贴适用性、产品质量和环保性能。
[0025]优选地，所述隔热层为耐高温隔热材料，所述耐高温隔热材料为有机耐高温隔热涂料或隔热膜，通过涂饰或胶黏的方式与所述底板结合，所述隔热层厚度不大于0.5mm，实现单向发热，使产品更安全可靠，使用范围更广。
[0026]优选地，所述绝缘防水胶层主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压电热饰面板，其特征在于，包括有面板、底板、隔热层和低压电热膜，所述低压电热膜铺设有导体，所述低压电热膜和导体的外表面涂覆有绝缘防水胶层，所述低压电热膜和导体设置于所述面板和底板之间，所述隔热层设置于低压电热膜和底板之间，所述面板和底板的外表面设置有耐热饰面层，所述耐热饰面层设有所述低压电热膜和导体的位置标识，所述面板、底板、隔热层和低压电热膜通过耐高温胶黏剂胶合形成整体结构。所述低压电热膜包含40～70重量份的纳米纤维素、5～25重量份的碳纳米管、5～25重量份的石墨烯和5～20重量份的导电纳米金属混合制成。2.根据权利要求1所述的低压电热饰面板，其特征在于，所述低压电热膜包含阻燃剂，所述阻燃剂为磷系阻燃剂和/或氮磷复合阻燃剂。3.根据权利要求1所述的低压电热饰面板，其特征在于，所述低压电热膜和导体的接触面宽度不少于5mm。4.根据权利要求1所述的低压电热饰面板，其特征在于，所述纳米纤维素的长度为0.5μm～5μm，直径为0.5nm～20nm；所述碳纳米管直径为5nm～80nm，长度为1μm～15μm，电导率在160s/cm以上，堆积密度为2.0g/cm3～2.3g/cm3；所述石墨烯的厚度为0.5nm～8nm，中位粒径为0.5μm～6μm，层数为4层～8层；所述导电纳米金属的粒径为50～300nm。5.根据权利要求1所述的低压电热饰面板，其特征在于，所述耐热饰面层可通过热压、涂饰或复合形成，采用浸渍环保型改性三聚氰胺树脂的装饰纸热压形成，所述环保型改性三聚氰胺树脂中脲醛树脂与三聚氰胺
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甲醛树脂的质量比为1：9，含有3～4％的复合添加剂，所述复合添加剂由水性聚氨酯、甲基丙烯酸和硅酸盐混合而成，所述胶膜纸的甲醛释放量≤0.3mg/L。6.根据权利要求1所述的低压电热饰面板，其特征在于，所述隔热层为耐高温隔热材料，所述耐高温隔热材料为有机耐高温隔热涂料或隔热膜，通过涂饰或胶黏的方式与所述底板结合，所述隔热层厚度不大于0.5mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敏华，谭炎新，胡硕飞，吴惠娟，
申请(专利权)人：广东耀东华装饰材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：