一种具有三维导电网络结构的电加热膜、制备方法与应用技术

技术编号:41528302 阅读:32 留言:0更新日期:2024-06-03 23:03
本发明专利技术涉及一种具有三维导电网络结构的电加热膜、制备方法与应用。所述方法包括:1)在水相中加入助剂和石墨粉体材料,使用乳化机预处理混合,得到石墨分散液;2)将所述石墨分散液使用高压微射流均质机进行高压剥离和分散,得到石墨烯水分散液;3)所述石墨烯分散液加入到水性聚氨酯中,使用高速均质机混合均匀,得到复合材料混合液;4)将所述复合材料混合液使用喷枪喷涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上得到电加热复合材料。本发明专利技术的方法确保了石墨烯在水溶液中的分散性和稳定性,石墨烯结构完整,化学性质稳定,导电导热性能优异,降低了生产成本,提高了工作效率,有效提高电加热效率,实现了对复合材料的快速、均匀加热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可穿戴热管理新材料,具体涉及一种具有三维导电网络结构的电加热膜、制备方法与应用


技术介绍

1、石墨烯作为一种二维碳纳米材料,以其卓越的导电性、导热性和机械强度,在众多领域展现出巨大的应用潜力。特别是在可穿戴加热器中,石墨烯的高导热性能可以有效提高加热效率,而其柔韧性和强度则为可穿戴设备的设计提供了更多可能性。然而,现有的石墨烯的制备工艺中往往涉及到复杂的化学还原步骤,这不仅增加了成本,也可能引入杂质,影响材料的性能。

2、石墨烯具有完整的二维尺度的大π键结构,使其具有优异的电/热传导性能。然而,由于π-π相互作用,纳米级石墨烯片层容易团聚,难以均匀分散,因此很难直接掺入到基体材料中。材料中功能填料的三维导电网络结构决定了材料的电热性能。为了提高石墨烯的分散性,同时不引入过多有机杂质,研究人员多采用非共价键法制备改性石墨烯,使得在复合材料当中具有更好的分散性。非共价键改性指通过π-π相互作用、离子键和氢键在不破坏石墨烯表面结构的基础上提供靶基。非共价键改性中π-π相互作用是最常见、最有效的方式。wan等人在较低温度下通过使用顺序共本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有三维导电网络结构的电加热膜,其特征在于,所述电加热膜包括由上至下依次叠层设置的水性聚氨酯层B、石墨烯基水性聚氨酯混合材料层、水性聚氨酯层A和基板;所述石墨烯基水性聚氨酯混合材料层包括:石墨烯、水性聚氨酯和助剂。

2.根据权利要求1所述的电加热膜,其特征在于,所述石墨烯通过微射流高压均质机制备,石墨烯厚度不超过1nm;优选地以石墨烯基水性聚氨酯混合材料层的总质量计,石墨烯含量为0.5-40wt%;优选地,石墨烯厚度为500-1000pm。

3.根据权利要求1所述的电加热膜,其特征在于,所述石墨烯基水性聚氨酯混合材料层中,以石墨烯基水性聚氨酯混合材料层的总...

【技术特征摘要】

1.一种具有三维导电网络结构的电加热膜,其特征在于,所述电加热膜包括由上至下依次叠层设置的水性聚氨酯层b、石墨烯基水性聚氨酯混合材料层、水性聚氨酯层a和基板;所述石墨烯基水性聚氨酯混合材料层包括:石墨烯、水性聚氨酯和助剂。

2.根据权利要求1所述的电加热膜,其特征在于,所述石墨烯通过微射流高压均质机制备,石墨烯厚度不超过1nm;优选地以石墨烯基水性聚氨酯混合材料层的总质量计,石墨烯含量为0.5-40wt%;优选地,石墨烯厚度为500-1000pm。

3.根据权利要求1所述的电加热膜,其特征在于,所述石墨烯基水性聚氨酯混合材料层中,以石墨烯基水性聚氨酯混合材料层的总质量计,水性聚氨酯的含量为59-99wt%,所述助剂的含量为0.0001-1wt%。

4.根据权利要求1所述的电加热膜,其特征在于,所述助剂为单宁酸;优选地,所述的基板为pet膜;优选地,所述的水性聚氨酯的重均分子量为2000-8000;优选地,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈园力王号朋王璐瑶吴立新郑龙辉
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所
类型:发明
国别省市:

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