[發明專利]電加熱結構和裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 201710478928.4
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107197546A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李青;孫金梅;李赫然;王忠輝
• 申請（專利權）人: 北京旭碳新材料科技有限公司
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14;C09D11/52
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒,劉鐵生

1.一種電加熱結構，其特征在于，所述的電加熱結構依次包括絕緣基體、水性石墨烯導電油墨發熱層、電極和絕緣保護膜；

所述的水性石墨烯導電油墨發熱層以質量百分比計，包括如下組分：樹脂13％～74％，石墨烯0.3～5％，導電粒子1.5～24％，助劑5.3～28％，

其中，所述的絕緣基體為聚酯薄膜或聚酰亞胺膜；所述的電極為銀電極和/或銅電極；所述的絕緣保護膜為涂有膠粘劑的聚酯薄膜、涂有膠粘劑的聚酰亞胺膜。

2.根據權利要求1所述的電加熱結構，其特征在于，水性石墨烯導電油墨發熱層由水性石墨烯導電油墨干造成膜得到，所述的水性石墨烯導電油墨以質量百分比計包括如下組分：石墨烯：0.09％-6.40％，水：8.10％-63.36％，研磨介質：3.00％-24.00％，導電粒子：1.50％-24.00％，第二助劑：3.00％-8.00％，樹脂粘結劑：10.00％-50.00％，第一助劑：5.00％-20.00％；所述的第一助劑包括分散劑和消泡劑；所述的水性石墨烯導電油墨的pH值為8-10，粘度為3000～30000mPa·S，方阻為100～5000Ω；所述的導電粒子為球形導電粒子和棒狀導電粒子按照質量比為3-5∶1混合得到。

3.根據權利要求1所述的電加熱結構，其特征在于，所述的電加熱結構的表面發熱溫度為35～100℃，功率密度150～2000W；工作壽命≥30000h。

4.一種電加熱結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將水性石墨烯導電油墨通過絲網印刷或凹版印刷在絕緣基體上，干燥形成水性石墨烯導電油墨發熱墨層，在所述的水性石墨烯導電油墨發熱墨層上方覆電極，然后與絕緣保護膜熱壓復合形成所述的電加熱結構，所述的電加熱結構為權利要求1-3中任一項所述。

5.根據權利要求4所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的水性石墨烯導電油墨以質量百分比計包括如下組分：石墨烯：0.09％-6.40％，水：8.10％-63.36％，研磨介質：3.00％-24.00％，導電粒子：1.50％-24.00％，第二助劑：3.00％-8.00％，樹脂粘結劑：10.00％-50.00％，第一助劑：5.00％-20.00％；所述的第一助劑包括分散劑和消泡劑；所述的水性石墨烯導電油墨的pH值為8-10，粘度為3000～30000mPa·S，方阻為100～5000Ω。

6.根據權利要求5所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，水性石墨烯導電油墨的制備包括以下步驟：

(1)將所述的研磨介質、水基石墨烯漿料和第一助劑混勻得到第一混合物；

(2)將所述的導電粒子與第一混合物混合，分散攪拌均勻，得到第二混合物；

(3)將所述的第二混合物研磨至其中的固形物粒徑小于5μm，過濾得到石墨烯導電黑漿；

(4)將石墨烯導電黑漿、樹脂粘結劑和第一助劑分散攪拌均勻后得到水性石墨烯導電油墨。

7.根據權利要求5所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的導電粒子包括導電炭黑、炭黑、導電氧化鋅和導電鈦白粉中的至少一種。

8.根據權利要求7所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的導電粒子為球形導電粒子和棒狀導電粒子按照質量比為3-5∶1混合得到。

9.根據權利要求5所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的第二助劑包括潤濕劑、分散劑和消泡劑中的至少一種。

10.根據權利要求5所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的樹脂粘結劑為經胺化處理過的樹脂粘結劑。

11.根據權利要求10所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的樹脂粘結劑為丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體、丙烯酸樹脂水溶液、水性聚氨酯分散體和苯丙乳液中的至少一種。

12.根據權利要求5所述的電加熱結構的制備方法，其特征在于，所述的第一助劑還包括pH調節劑、成膜劑、流平劑、增稠劑、偶聯劑和潤濕劑中的至少一種。