[發明專利]一種高定向、高功率石墨烯發熱膜及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202110307438.4
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113105657A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 藺洪振;李麟閣;程雙;李付錦;王健
• 申請（專利權）人: 蘇州烯時代材料科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/08;C08K3/04
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務所(特殊普通合伙) 32268
• 代理人: 王友生

1.一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)使聚酰胺酸溶液與石墨烯混合得到混合漿料，其中，所述聚酰胺酸溶液使用的溶劑為有機溶劑；

(2)使經步驟(1)得到的所述混合漿料經流延成膜、干燥一定時間后雙向拉伸、熱處理進行亞胺化，制得所述發熱膜；其中，所述石墨烯占所述發熱膜總質量的11～20％。

2.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述干燥使干燥后膜中溶劑的質量占膜總質量的0～80％。

3.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述拉伸使拉伸后的薄膜縱向延伸至拉伸前的薄膜的1.5～3倍，橫向延伸至拉伸前的薄膜的1.5～2倍。

4.根據權利要求3所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：所述拉伸采用拉伸輥進行，拉伸輥的溫度為30～80℃。

5.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述熱處理在150～300℃下進行，時間為2～6h。

6.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：所述石墨烯占所述發熱膜總質量的11～15％，所述石墨烯的粒徑為200nm～50μm，厚度為1～50nm。

7.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于，所述石墨烯采用包括以下步驟制備得到的石墨烯：

A、將石墨和濃硫酸混合得到混合溶液，對所述混合溶液進行超聲處理，使得化學插層和機械剝離同時進行，超聲后所得溶液包括上層的石墨烯和下層的濃硫酸溶液，其中，所述濃硫酸的質量濃度為75～98％；

B、分離所得的石墨烯和濃硫酸溶液；

C、用水洗滌步驟B中分離出的石墨烯，經過濾、干燥得到所述石墨烯。

8.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述混合漿料中還添加有導電劑和/或分散劑，所述導電劑為炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種，所述導電劑占所述發熱膜總質量的0～5％；所述分散劑為PVP、PVA、KD1、BYK-2150中的一種或幾種，所述分散劑占所述發熱膜總質量的0～5％。

9.根據權利要求1所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法還包括在惰性氣體保護下，使二胺和二酐在極性有機溶劑的存在下進行縮聚反應，得到聚酰胺酸溶液的步驟，其中，所述有機溶劑的添加量使得所述聚酰胺酸溶液的固含量的為5～30％。

10.權利要求1～9中任一項所述的一種高定向、高功率石墨烯發熱膜的制備方法制備的發熱膜在電熱轉換器件的發熱元件的用途。