[發明專利]一種保溫石墨烯發熱膜

在審

• 申請號: 202010003984.4
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN110920190A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 魏春光;洪碧玙;梁燕;王靜霞
• 申請（專利權）人: 深圳市寒暑科技新能源有限公司
• 主分類號: B32B27/30
• 分類號: B32B27/30;B32B27/08;B32B27/40;B32B15/20;B32B15/095;B32B15/09;B32B27/36;B32B33/00;H05B3/34;H05B3/14;A61N5/06
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本發明涉及保溫材料領域，尤其涉及一種保溫石墨烯發熱膜，組成包括：基底、導電層、發熱層、第一保護層和第二保護層，其中發熱層由導熱石墨烯漿料和相變材料組成；其結構特征在于，導電層、發熱層和第一保護層依次固定在基底上，第二保護層分別包覆于基底、導電層、發熱層和第一保護層組成的膜片兩面。本發明用于有發熱保溫需求的智能可穿戴服飾中，結合導熱石墨烯漿料和相變材料兩種熱性能優異的材料，利用相變材料在特定溫度范圍內蓄熱的特點，發熱膜在經過電加熱后斷電，可延長發熱膜供熱時間，起到一定恒溫作用；同時利用石墨烯發射出遠紅外光波產生的理療作用，加速人體內部血液的循環，清除體內有害物質，促進人體新陳代謝。

技術領域

本發明涉及保溫材料領域，具體涉及一種保溫石墨烯發熱膜，適用于有發熱保溫需求的智能可穿戴服飾或其他應用中。

背景技術

石墨烯作為當下最具有研發和創新潛力的二維納米材料，因其特殊的碳-碳共價鍵連接的六邊形蜂窩狀晶體結構，擁有優異的光學、力學、電學及熱性能。從證實存在到研究合成的短短十幾年的時間，科學家們已經在材料、能源和生物醫藥等領域均發現了石墨烯革命性的應用前景，成為如今的研究熱點。

作為石墨烯整體結構的石墨，在經過多次驗證后，已經發現其優異的導電性、導熱性及耐高溫性。石墨的熔點約為3850℃，其導電性比一般的非金屬礦類高一百倍，導熱性也遠超于鐵、鉛等金屬材料。因此，對于可從石墨中機械剝離制得的石墨烯來說，擁有優異的導電性和導熱性也是順理成章。其中，無缺陷的單層石墨烯導熱系數高達5000 W/mK，是至今導熱系數最高的碳材料；而電子在石墨烯內的傳輸阻力很小，使得電子的運動速度遠超在一般導體中的運動速度，具有優秀的電子傳輸性質。此外，當石墨烯用于發熱膜通電后，石墨烯中的碳原子相互碰撞摩擦做布朗運動，從而產生熱量，釋放波長范圍在6-14μm的遠紅外光波，這一波段的遠紅外光波被稱作“生命光波”，在人體接觸吸收后，人體組織內細胞分子中的碳-碳鍵、碳-氫鍵及氧-氫鍵的伸縮振動，與遠紅外光波產生共振，能有效激活身體細胞內核酸和蛋白質等生物分子的活性，形成熱反應，促進微血管擴張，加速身體內部血液的循環，清除體內有害物質，促進人體新陳代謝。因此，石墨烯發熱膜在醫療保健方面的應用前景是不可估量的。

為了提升人們對智能可穿戴服裝的體驗，有鑒于此，本發明旨在提供一種保溫石墨烯發熱膜，其通過結合石墨烯及相變材料，通過一定結構制備出所述保溫石墨烯發熱膜。利用相變材料在特定溫度范圍內蓄熱的特點，使得發熱膜在經過電加熱后，延長所述保溫石墨烯發熱膜的發熱狀態。當膜片在接通電源時，石墨烯發射出的熱能及遠紅外光波為人體帶來理療作用；當膜片在切斷電源后，由相變材料在先前蓄熱過程中積蓄的熱量，能夠在一段時間內繼續為人體帶來熱能，提升使用體驗；通過延長發熱時間，避免因過夜開啟電源，引起過熱或過充現象，導致人體燙傷，或服飾燃燒，甚至電源爆炸的危險后果。

發明內容

本發明的技術目的在于提供一種保溫石墨烯發熱膜，所述發熱膜以一定結構將石墨烯及相變材料組合成完整的個體。當所述發熱膜載入穿戴服飾，通過電加熱，所述發熱膜內石墨烯發揮其遠紅外效應，石墨烯和相變材料同時為人體供熱；在所述發熱膜切斷電源后，利用所述發熱膜內含的相變材料，延長所述發熱膜供熱時間，起到一定恒溫作用，人體能夠更長久地感受到熱度，從而規避過夜通電熱敷帶來的潛在危害。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種保溫石墨烯發熱膜，其特征在于：包括基底、導電層、發熱層、第一保護層和第二保護層，其中，所述發熱層由導熱石墨烯漿料及相變材料組成。所述導電層、所述發熱層和所述第一保護層依次固定在所述基底上，所述第二保護層分別包覆于所述基底、所述導電層、所述發熱層和所述第一保護層組成的膜片兩面。

優選地，所述發熱層中所述導熱石墨烯漿料為水系或油系漿料，其石墨烯粉末固含量為0.01-10%，所述導熱石墨烯漿料在所述發熱層重量占比為60-99.99%。