[發明專利]一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201811500772.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109618427B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 葛鐵軍;趙越;毛洪雨;唐昊洋;吳美珊;劉曉洋
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: H05B3/10
• 分類號: H05B3/10;H05B3/34;C09D1/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，涉及一種電熱薄膜的制備方法，碳晶粉的制備：將短切碳纖維原料放入按重量比配好的稀料中浸泡2h，隨后放入真空干燥箱80℃烘至稀料完全揮發；將得到的物料放入行星式球磨機球磨，得到碳晶粉末；將碳晶粉末表面浸漬Fe(OH)₂溶液，80℃干燥后，在600℃通氫氣40分鐘，然后在800,1000,1200℃的C₂H₂和N₂氣體氣氛中保持20分鐘；將晶須生長溫度為800℃的碳晶復合填料按比例涂覆在傳感陣列薄膜上，澆筑電極，將兩片薄膜帶有碳晶涂層的一側相對，四周密封，即可。本發明工藝簡單有效、電熱膜發熱效果極佳。

技術領域

本發明涉及一種電熱薄膜的制備方法，特別是涉及一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法。

背景技術

進入21世紀以來，隨著能源危機、環境污染的加重以及人們對采暖條件要求的日益增加，傳統采暖方式浪費能源、收費不均、計量不精等弊端逐漸顯現，節能環保、隨用隨開、計費明確的電采暖成為未來的一大發展方向。比較常見的電采暖方式有電暖器、發熱電纜、電熱陶瓷片等金屬或陶瓷電熱裝置。但傳統的金屬電阻絲密度大、電熱轉換效率低；陶瓷加熱片升溫慢、脆性大。電熱膜等高分子電熱材料因其質量輕、發熱快、易加工等特點成為了研究者追逐的熱點。

電熱高分子的填料多為石墨類、金屬類和無機鹽類。其中石墨等碳材料是應用較為廣泛的電熱填料。專利號CN 104202846 A提出了一種可卷曲發熱熱塑材料，填料為石墨、炭黑，發熱效果一般。專利號CN 102932974 A發明了以膠體石墨、導電炭黑、納米碳粉為電熱填料的電熱膜，配方復雜、不便于大規模生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，本發明在自制的碳晶粉末表面生長碳晶須，制備了一種具有宏觀電阻發熱和微觀布朗運動復合發熱體系的碳晶填料，并將其涂覆于帶有傳感陣列的聚氨酯薄膜上，制備了一種新型碳晶電熱薄膜。本發明配方、工藝簡單有效、電熱膜發熱效果極佳。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，所述方法包括以下制備過程：

碳晶粉的制備：

（1）將短切碳纖維原料放入按重量比配好的稀料中浸泡2h，隨后放入真空干燥箱80℃烘至稀料完全揮發；其中稀料成分為35%的二甲苯、55%的丙酮溶液和10%的二丙二醇二甲醚溶液的混合溶液；

（2）將得到的物料放入行星式球磨機球磨，得到碳晶粉末；

（3）將碳晶粉末表面浸漬Fe(OH)₂溶液，80℃干燥后，在600℃通氫氣40分鐘，然后在800,1000,1200℃的C₂H₂和N₂氣體氣氛中保持20分鐘；

將晶須生長溫度為800℃的碳晶復合填料按比例涂覆在傳感陣列薄膜上，澆筑電極，將兩片薄膜帶有碳晶涂層的一側相對，四周密封，即可。

所述的一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，所述短切碳纖維原料為單絲纖維束6K的PAN基碳纖維。

所述的一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，所述球磨機轉速為350r/min，球磨時間為24h。

所述的一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，所述N₂流量0.2m³/ h，C₂H₂氣體流量為0.05 m³/ h，反應釜壓力950Pa。

所述的一種柔性碳晶電熱薄膜的制備方法，所述柔性碳晶電熱薄膜的基底薄膜為帶有傳感陣列的聚氨酯薄膜。

本發明的優點與效果是：