[發(fā)明專利]一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109362131B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 崔淮路
• 申請（專利權）人: 安徽希飛科技有限公司
• 主分類號: H05B3/02
• 分類號: H05B3/02;H05B3/10;H05B3/03;H05B3/34
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 李兵

本發(fā)明公開了一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜及其制備方法，所述發(fā)熱膜包括第一絕緣層、位于第一絕緣層上的發(fā)熱層、位于發(fā)熱層上的電極層、位于電極層上的保護層、位于保護層上的第二絕緣層；所述的發(fā)熱層為石墨烯層，所述的電極層為通過熱壓固定在發(fā)熱層上的兩根電極銅帶，所述的石墨烯層由以下重量份原料制成，石墨烯24?34、炭黑6?8、多元醇酯2?5、竹炭粉1?2、聚二甲基硅氧烷1?3、松節(jié)油12?18、十二烷基硫酸鈉1?3。本發(fā)明的石墨烯發(fā)熱膜耐老化和揉搓，制作方法簡單、易行。

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)熱膜技術領域，尤其涉及一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜及其制備方法。

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(fā)熱材料。社會的發(fā)展對導電發(fā)熱材料要求愈來愈高，例如要求發(fā)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(fā)熱體逐漸引起重視。

石墨烯導電性能好，電子遷移率快，發(fā)熱速度快，更加節(jié)能環(huán)保，并且石墨烯發(fā)熱原理是“生命光線”8—15μm遠紅外發(fā)熱，對人體有很好的保健作用。現有的石墨烯發(fā)熱膜耐老化性能差，易孫懷，不能長久的使用；另外，現有的應用于保暖衣服的石墨烯發(fā)熱膜一般都是在其表面噴涂銀漿層作為導電層，其發(fā)熱性能好且具有殺菌的功能。但是，在衣服清洗時，由于揉搓很容易導致銀漿層龜裂，銀漿層電阻增大，進而影響發(fā)熱裝置的應用。如何設計一種耐老化性能好、耐揉搓的石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜及其制備方法是本發(fā)明所要解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術的不足，提供一種耐老化性能好、耐揉搓的石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜及其制備方法。

本發(fā)明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜，包括第一絕緣層、位于第一絕緣層上的發(fā)熱層、位于發(fā)熱層上的電極層、位于電極層上的保護層、位于保護層上的第二絕緣層；所述的發(fā)熱層為石墨烯層，所述的電極層為通過熱壓固定在發(fā)熱層上的兩根電極銅帶；所述的保護層為三聚氰胺層，所述的保護層上設置有與兩根電極銅帶位置對應的限位槽，兩根所述的電極銅帶都安裝于限位槽內；所述的石墨烯層由以下重量份原料制成，石墨烯24-34、炭黑6-8、多元醇酯2-5、竹炭粉1-2、聚二甲基硅氧烷1-3、松節(jié)油12-18、十二烷基硫酸鈉1-3。

優(yōu)選的，所述的一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜，所述的第一絕緣層和第二絕緣層都為含有15-18％尼龍的聚酯薄膜，所述聚脂薄膜的厚度為0.5-0.8μm。

一種石墨烯基熱壓銅片結構的發(fā)熱膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)石墨烯層的制備，將石墨烯、炭黑、竹炭粉混合并置于研磨機中，研磨15-20min，研磨完成后進行過濾，濾除的大顆粒物繼續(xù)研磨，直至符合生產要求；將研磨后的原料置于超聲波分散機中，并加入多元醇酯、聚二甲基硅氧烷、松節(jié)油、十二烷基硫酸鈉進行超聲分散，超聲分散后移入攪拌機中進行攪拌；將攪拌后的混合原料放入乳化機中進行乳化處理，得到混合膠狀原料，將混合膠狀原料涂覆到基板上，并通過高溫烘干、冷卻、剝離工序，得到石墨烯層；

(2)將兩根電極銅帶通過熱壓固定在步驟(1)制備的石墨烯層上；

(3)裁剪兩根鋼帶，裁剪的兩根鋼帶的大小分別和兩根電極銅帶相同，將兩根鋼帶通過熱壓壓入三聚氰胺層的對應位置中，且使鋼帶的外表面和三聚氰胺層的外表面平齊，然后通過剝離將鋼帶和三聚氰胺層分離，得到具有限位槽的保護層；

(4)將石墨烯層具有電極銅帶的一側涂覆上粘合膠，然后通過粘合膠將石墨烯層和保護層粘合，粘合時，兩根電極銅帶對應的置于兩個限位槽內；