[發明專利]電發熱膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201010192371.6
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101873729A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 劉忠耀
• 申請（專利權）人: 劉忠耀
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14;H05B3/34;H01B1/24
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

技術領域

本發明涉及一種耐高溫的面狀導電體(或導電材料)及其制備方法，尤其涉及一種電發熱膜及其制備方法。

背景技術

目前廣泛使用的導電材料按照形狀可分為線狀導電材料(如金屬絲導電體)和面狀導電體(如碳晶膜導電體、碳纖維膜導電體)。電發熱材料一般向節能、使用壽命長的方向發展。但是傳統的電發熱材料(一般如金屬材料)電熱轉換效率低，一般為70％左右，但是面狀導電體解決了電熱轉換效率低下的情況，面狀導電體的使用壽命是線狀金屬絲導電體的5-10倍，而且同等制熱效果比金屬絲節能至少30％。近年來人們研制出電發熱膜，由于這種電發熱膜一般都具有較高的電熱轉換效率，使用壽命比一般的金屬發熱材料高，制備方法比較簡單，并且許多電發熱膜具有柔性等特點，還具有5-18μm的遠紅外功能。電發熱膜已經成為電發熱材料中的一個發展方向。

中國發明專利200510200543.9公開了一種納米碳素材料電發熱膜及制備方法，它是用納-微級石墨粉、導電炭黑粉體的優秀電、熱性能，加入適當的穩定劑、粘結劑和分散劑制成柔性電發熱膜材料，電的轉換效率高、節電效果明顯可生產低溫-高溫的各種電發熱膜。但是此發明沒有解決關于電發熱膜功率(或電阻)穩定性和電發熱膜使用壽命持久(30000小時以上)的問題，難以實際應用。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足提出了一種電發熱膜及其制備方法，它大大延長了產品的使用壽命，解決了產品性能穩定問題。

本方案是通過如下技術措施來實現的：一種電發熱膜，它包括混合在一起的膠粘劑和混合粉，還有承載所述膠粘劑和混合粉的玻璃纖維布，其特征是它是由下列重量份的原料制成的電發熱膜：膠粘劑為聚酰亞胺樹脂100份，混合粉為4～30份；所述混合粉包括導電炭黑和石墨粉，導電炭黑的顆粒直徑為10-100nm；石墨粉的顆粒直徑為1-10μm；所述導電炭黑和石墨粉的重量比為1∶(0.8-1.25)，所述電發熱膜還含有穩定劑0～2份。

本方案的具體特點還有，所述穩定劑包括顆粒大小為10-100nm，成分為Al₂O₃或Ag粉或TiO₂細粉中的一種或幾種的混合物。在導電基膜表面包裹絕緣膜。所述絕緣膜的材料選擇聚碳酸酯薄膜(即PC薄膜)、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(即PET薄膜)、或者以石英片、云母片、玻璃纖維布為基材的絕緣薄膜，也可以選擇絕緣陶瓷薄片作為絕緣材料。

所述絕緣膜是以玻璃纖維布為基體，通過載體往玻璃纖維布上涂布顆粒直徑為10nm-20um的絕緣粉構成絕緣層；所述絕緣層是由下列重量份的原料制成：載體100份，絕緣粉2-30份。所述載體為高溫硅橡膠或聚四氟乙烯或高溫環氧樹脂，所述絕緣粉為絕緣炭黑或納米碳化硅或納米氮化鋁。

一種電發熱膜的制備方法，包括如下步驟：①、先將導電炭黑與石墨粉按照1∶(0.8-1.25)的重量比混合得到混合粉，再將聚酰亞胺樹脂和混合粉按1∶(0.04-0.30)重量比混合，并加入稀釋劑進行稀釋；②、經研磨機進行10-60分鐘研磨獲得膠狀混合物；③、將膠狀混合物經過涂布機涂在玻璃纖維布上，經烘烤后使膠狀混合物浸入并固化在玻璃纖維布上形成電發熱膜；上述烘烤過程中的溫度是由100℃-300℃逐漸升高的，涂膠的玻璃纖維布經牽引電機拉動在涂布機的烘箱內勻速運動加熱3-10分鐘，使稀釋劑得到充分揮發，而且能使其余的混合膠與玻璃纖維布充分的融為一體。

本方案的具體特點還有，所述稀釋劑為二甲基乙酰胺。可在電發熱膜上植入電極，用復膜機在電加熱膜表面包裹絕緣膜。所述絕緣膜是以玻璃纖維布為基體并按照下列步驟制備：①將絕緣粉和載體按下列重量份混合：載體100份，絕緣粉2-30份；絕緣粉的顆粒直徑為10nm-20um，所述載體為高溫硅橡膠或聚四氟乙烯或高溫環氧樹脂，所述絕緣粉為絕緣炭黑或納米碳化硅或納米氮化鋁；將上述絕緣粉和載體經過研磨機充分研磨獲得膠狀混合物；②、將上述膠狀混合物經過涂布機均勻的涂在玻璃纖維布上，經烘烤后使膠狀混合物浸入并固化在玻璃纖維布上形成絕緣膜。上述烘烤過程中的溫度是由100℃-400℃逐漸升高的，涂膠的玻璃纖維布經牽引電機拉動在涂布機的烘箱內勻速運動加熱3-10分鐘，使膠狀混合物與玻璃纖維布充分的融為一體。

絕緣膜的選擇：當使用溫度在80℃以下時，絕緣基材材料可以選擇PC薄膜、PET薄膜等；當使用溫度在80℃以上時，可以選用石英片、云母片、玻璃纖維布為基體的絕緣薄膜，也可以選擇絕緣陶瓷薄片作為絕緣基材材料。