[發明專利]硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜及其制備方法、發熱器件和應用

有效

• 申請號: 201810121177.5
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108299830B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 向聯合;朱建;賀盼盼;洪曄
• 申請（專利權）人: 杭州白熊科技有限公司
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08L83/04;C08L83/05;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/04;C08K9/04;C08J5/18;H05B3/34;H05B3/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 肖麗

本發明提供了一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜及其制備方法、發熱器件和應用，涉及發熱膜技術領域。該硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜主要采用硅樹脂包覆石墨烯、硅橡膠、耐熱性添加劑、催化劑和交聯劑等原料制成，其中，硅橡膠中含有甲基三氟丙基基團，可使得該石墨烯發熱膜發熱體具有柔性、可變形性且耐溶劑等性能，同時，采用硅樹脂包覆石墨烯，提高了石墨烯與硅橡膠基體的相容性，使得石墨烯能夠均勻分散在硅橡膠基體中，在低填充下即可形成導電網絡，有利于保持硅橡膠的柔性以及可變形性，且該石墨烯發熱膜的機械性能也得到提高；采用耐熱性添加劑，使得石墨烯發熱膜可在300℃以上高溫使用。本發明還提供了硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜的制備方法。

技術領域

本發明涉及發熱膜技術領域，具體而言，涉及一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜及其制備方法、發熱器件和應用。

背景技術

目前可用于加熱的方式和材料有很多，包括電加熱、紅外加熱以及電磁加熱等。由于加熱效率高、使用方便，電加熱應用非常廣泛。用于電加熱的材料主要是導電體，其中導電體包括金屬導體以及聚合物導電體。由于制備簡易、密度低以及柔韌性好，聚合物基導電復合材料廣泛用于制作導電發熱材料。社會的發展對導電發熱材料要求愈來愈高，例如要求發熱體具有較好的柔性，能任意變形，能夠耐受高溫，能夠耐受溶劑等等，以適于不同場合的使用，因此柔性的可變性且耐高溫耐溶劑型導電發熱體逐漸引起重視。

現有CN 101928422 A公開了一種聚合物基導電發熱復合膜材料的制備方法，聚合物基體采用聚乙烯或聚乙烯與乙烯基共聚物的混合物，導電發熱填料采用碳纖維或鍍鎳碳纖維，溶液或熔混法共混復合，壓制成膜，得到導電發熱聚合物復合膜；然后將導電發熱聚合物復合膜室溫伽馬射線輻射交聯處理，再加熱處理去除自由基，得到最終樣品。該復合材料具有較好的發熱效率，但制備過程復雜且基體采用聚乙烯，柔性低，不耐高溫及溶劑。CN104159348 A公布了一種柔性大面積高發熱功率電熱膜制作方法，電熱薄膜包括導電薄膜，導電薄膜的兩端連接銅電極，導電薄膜及與之相連的銅電極由絕緣塑料薄膜絕緣密封。雖然制作的產品具有一定的柔性，但在一定的變形下，導電網絡易破壞，同樣不耐高溫及溶劑。因此開發出一種具有良好導電性及耐高溫、耐溶劑柔性發熱導體是當前亟待解決的問題。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜，通過各原料之間的協同配合作用使得該硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜具有良好的導電性能、機械性能、耐高溫和耐溶劑性能，改善了現有產品導電性、耐高溫、耐溶劑以及機械性能欠佳的技術問題。

本發明的第二個目的在于提供一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜的制備方法，該制備方法簡單易行，適合于工業上大規模生產。

本發明的第三個目的在于提供一種發熱器件。

本發明的第四個目的在于提供一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜、采用硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜的制備方法制得的硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜或發熱器件的應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供一種硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜，主要由以下原料制成：硅樹脂包覆石墨烯、硅橡膠、耐熱性添加劑、催化劑和交聯劑；

所述硅橡膠為含甲基三氟丙基的加成型硅橡膠。

進一步的，所述的硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜，主要由以下重量份數的原料制成：硅樹脂包覆石墨烯0.1-30份，硅橡膠90-110份，耐熱性添加劑1-10份，催化劑0.05-2份和交聯劑1-10份；

所述硅橡膠為含甲基三氟丙基的加成型硅橡膠；

優選地，所述硅橡膠基柔性石墨烯發熱膜，主要由以下重量份數的原料制成：硅樹脂包覆石墨烯1-30份，硅橡膠92-108份，耐熱性添加劑2-8份，催化劑0.06-2份和交聯劑2-10份；