[發明專利]一種導熱保溫一體化石墨烯發熱膜

有效

• 申請號: 202110554487.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113242618B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 劉勇;周建偉;馮波;孫堯
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;寧波興標人居科技有限公司
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;H05B3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明包括高分子絕緣層、導熱硅膠層、石墨烯電熱層、反射膜、隔熱層和保護外殼。所述石墨烯電熱層為折線形或波浪形結構，且石墨烯電熱層上下為導熱硅膠層，所述上導熱硅膠層上表面為第一高分子絕緣層，所述下導熱硅膠層下表面分別膠接第二高分子絕緣層、反射膜、隔熱層和保護外殼。與現有技術相比，本發明能使熱量集中向上傳導，提高發熱膜的熱量利用率。石墨烯電熱層折線形或波浪形結構能增大發熱面積，提高室內的升溫速率。本發明為一體化結構，簡化了發熱膜在鋪設時的步驟，同時保護外殼能支撐保護整個膜結構，提高發熱膜的使用壽命。

技術領域

本發明屬于發熱材料，涉及石墨烯發熱地暖技術領域，具體為一種具有良好保溫結構的石墨烯發熱膜，尤其適用于建筑供暖。

背景技術

自21世紀初被發現以來，石墨烯由于具有優異的光學、電學、力學特性等被認為是一種未來革命性的材料。基于石墨烯優異的導電、導熱性能，以石墨烯為發熱體的供暖產品在市場中越來越多。其中，石墨烯發熱地暖膜的發展也尤為快速，相比于傳統的水暖地暖系統，石墨烯發熱膜的制熱速度快，在通電30分鐘以內即可感受到地面溫度；在維護成本上，一次施工即可長久使用；同時能智能分區控制溫度，節約能耗。

但商業化的石墨烯發熱膜通常存在發熱膜散熱過快、保溫能力不足等缺點，導致整體發熱效率降低；此外，石墨烯發熱膜在施工安裝時通常需要對地面進行處理如提前安裝保溫層、隔熱層等。例如中國專利CN111163540A公布了一種石墨烯發熱膜，該發熱膜石墨烯電熱層位于上下兩層高分子絕緣膜中間，發熱層產生的熱量經絕緣膜散出，由于沒有保溫結構等，在實際應用中還需要地面進行保溫隔熱處理。在中國專利CN107152143A中公布了一種石墨烯加熱膜的木地板地面地暖鋪裝施工方法，具體地暖鋪裝施工過程中需前處理，如提前安裝保溫層隔熱層等，還需要檢查前處理保溫效果，造成施工工藝復雜，而且對施工人員技術水平要求高。

針對以上這些問題，為了解決市場上的石墨烯地暖膜在安裝時，需要提前鋪設保溫層和反射層，而且每一層之間都需要利用膠帶進行粘接，導致每次安裝都需要耗費一定的時間，以及發熱膜在進行使用時存在散熱過快保溫能力不足，使得用戶無法很好的利用熱量，我們發明了一種具有良好保溫、施工便利的一體化新型結構的導熱保溫一體化石墨烯發熱膜。

發明內容

為實現上述目的，本發明一種導熱保溫一體化石墨烯發熱膜采用的技術方案如下：

一種導熱保溫一體化石墨烯發熱膜，其特征在于：它包括保護外殼、第一高分子絕緣膜、上導熱硅膠層、石墨烯電熱層、下導熱硅膠層、第二高分子絕緣膜、反射膜和隔熱層。所述第一高分子絕緣膜、上導熱硅膠層、下導熱硅膠層、石墨烯電熱層、第二高分子絕緣膜、反射膜和隔熱層從上向下固定在保護外殼內。

根據本發明為實現上述目的，所述的第一高分子絕緣膜和第二高分子絕緣膜為聚酰亞胺薄膜，薄膜厚度為100-1000μm；所述的導熱硅膠層具有導熱絕緣特性，上導熱硅膠層和下導熱硅膠層厚度為200-500μm；所述的石墨烯電熱層位于上導熱硅膠層和下導熱硅膠層之間，導熱硅膠層除了起到導熱的作用還能在石墨烯電熱層受到壓力時將壓力分散，防止局部壓力過大使石墨烯電熱層發生破裂；所述的反射膜為鋁箔或錫箔，反射膜的厚度為100-200μm；所述的隔熱層為巖棉板保溫材料，巖棉板在發熱膜中性質穩定，能起到很好的隔熱保溫作用，隔熱層的厚度為0.4-1.5cm；所述的保護外殼為低熱膨脹系數聚氯乙烯復合材料，熱膨脹系數小于30×10^-6/K，保護外殼將發熱膜三面包裹，起到保護和固定作用，在安裝時只需將發熱膜拼裝組合再鋪設地板層即可使用，簡化了施工步驟，外殼壁厚為0.5-1.0cm，寬度在60-100cm之間，長度可根據場地要求設計。

為了使石墨烯電熱層與導電極具有良好的附著力，本發明采用導電漿料作為電極，相比于導電金屬箔條，導電漿料除了具有更好的附著力還能有效避免在受到應力時將石墨烯電熱層刺破或發生斷裂。