[發明專利]一種透明加熱膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710025817.8
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106700113B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 張梓晗;呂鵬;陶豹
• 申請（專利權）人: 合肥微晶材料科技有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C09D133/00;C09D7/61;C09J9/02;B32B27/28;B32B27/06;B32B27/36;B32B27/32;B32B27/30;B32B17/06;B32B7/12;B32B33/00;B32B37/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 盧敏;何梅生

本發明公開了一種透明加熱膜及其制備方法，其包括兩透明基底，兩透明基底之間通過粘合用粘結劑粘合；兩透明基底相粘合的表面皆通過涂布加熱膜漿料并烘干而形成有加熱膜層；其中加熱膜漿料是由銀納米線、石墨烯、漿料用粘結劑、增稠劑、小分子分散劑、流平劑及水混合而成。本發明方法制備的透明加熱膜的可見光透過率可以達到80％左右，耐彎折、表面耐擦洗、升溫速度快，可以廣泛應用于安全帽罩除霧、戶外監視器加熱除霧、戶外攜帶式儀器、駕駛艙顯示器等領域。

技術領域

本發明涉及電加熱元件，特別是涉及一種透明加熱膜及其制備方法。

背景技術

目前，加熱膜的類型一般分為轉印油墨型、碳纖維型、金屬絲片型、高分子導電材料型。其中轉印油墨型電熱膜的發熱材料一般為石墨、金屬粉末、金屬氧化物，其缺點是導熱效率一般。碳纖維型電熱膜的發熱材料一般為碳纖維，其在350℃空氣中開始氧化失重，導致電阻率變化，電熱性能不穩定，甚至帶來危險。金屬基電熱膜的發熱材料為純金屬或金屬合金材料，主要采用銅、鎳、銅鎳、鐵鉻鋁，其容易產生高電磁輻射，且易老化、使用能耗高、發熱面積小。高分子導電材料型電熱膜的發熱材料主要為導電高分子，其導熱效率低。以上傳統材料在制備高導熱效率與高透明度的加熱膜時綜合性能不佳。

傳統加熱膜的制備工藝一般為：在絕緣材料表面經過一定的工藝加工后形成一層導電薄膜，其中導電粒子在絕緣層的表面形成網狀晶格結構，同時薄膜中加入各種助劑達到可以調節電熱膜功率的目的。目前，加熱膜材料的性能要求越來越高，兼具光學和熱學的透明和半透明加熱膜已經被廣泛應用于汽車、飛機、冰箱等設備的玻璃除霜，其一般采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式制備。但是由于家用電器的形狀都極為復雜，采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式難以將半導體導電膜復合到電加熱器具上，存在加工困難的問題。

關于透明加熱膜的新材料的相關研究較少。銀納米線不僅具有高度透明的獨特光學特性，而且具有高電導率和熱導率；石墨烯同樣是一種優良的熱導體，在未摻雜石墨中載流子密度較低，因此石墨烯的傳熱主要是靠聲子的傳遞，而電子運動對石墨烯的導熱可以忽略不計，其導熱系數高達5000W/(m·K)，優于碳納米管，更是比一些常見金屬，如金、銀、銅等高10倍以上。因此，銀納米線和石墨烯有望應用于在透明加熱膜。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種透明加熱膜及其制備方法，以期可以通過新材料的利用提高加熱膜的性能。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的透明加熱膜，其特點在于：包括兩透明基底，兩透明基底之間通過粘合用粘結劑粘合；兩透明基底相粘合的表面皆通過涂布加熱膜漿料并烘干而形成有加熱膜層；

所述加熱膜漿料的各原料按質量分數的構成為：

其中：

所述漿料用粘結劑為水性丙烯酸樹脂或水性聚氨酯樹脂；所述水性丙烯酸樹脂為牌號S-20、S-70、S-90、S-120、S-160、S-812、S-820中的至少一種；所述水性聚氨酯樹脂為拜耳水性聚氨酯樹酯Bayhydrol B130、Bayhydrol F245中的至少一種。

所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉中的至少一種；所述小分子分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、六偏磷酸鈉、乙醇、異丙醇、丙三醇中的至少一種；所述流平劑為Zonyl FSO、Zonyl FSJ、Zonyl FSA、Zonyl FS-520中的至少一種。

所述透明基底為聚酰亞胺薄膜、PET薄膜、PC薄膜、PP薄膜、PMMA薄膜、PVC薄膜或無機玻璃。

所述銀納米線的直徑為10～200nm、長度為10-200μm。

所述粘合用粘結劑為導電銅膠。