[發(fā)明專利]一種多功能柔性加熱膜的制備方法及其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210605440.4 | 申請日： | 2022-05-30 |
| 公開（公告）號： | CN115038201B | 公開（公告）日： | 2022-12-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張東杰;劉曉峰;武超;李學(xué)錦;趙若曦;劉宇艷;成中軍;謝志民 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C08G18/38 | 分類號： | C08G18/38;C08L75/04;H05B3/36 |
| 代理公司： | 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206 | 代理人： | 李智慧 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 多功能 柔性 加熱 制備 方法 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種多功能柔性加熱膜的制備方法及其應(yīng)用，所述方法包括如下步驟：步驟一、將加熱元件放入去除氣泡的聚氨酯或PDMS前驅(qū)體液體中，在50～100℃溫度固化2～12h，將其封裝到聚合物中：步驟二、將0.2～2g疏水納米粒子分散在0.5～10g易揮發(fā)溶劑中，將分散液噴涂到加熱膜上表面，待溶劑揮發(fā)后獲得多功能柔性加熱膜。本發(fā)明將柔性材料與加熱元件復(fù)合做成加熱膜后，使用噴涂疏水納米粒子的方法，獲得超疏水表面，相比于其他制備方法，如刮涂、旋涂、沉積法、模板法，噴涂法具有操作簡便、成本低、可以大面積制備等優(yōu)點(diǎn)，通過引入超疏水表面，使加熱膜獲得自清潔的性能，使其在各種環(huán)境條件下都能夠較好的使用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種柔性加熱膜的制備方法，具體涉及一種自粘附、超疏水加熱膜的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
電阻加熱是使用最廣泛的電加熱方式，人們根據(jù)生產(chǎn)生活的需要又制造出電加熱膜材料，相比傳統(tǒng)的電熱元件，電加熱膜具有發(fā)熱效率高、安全可靠、幾何外形多變、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)管道、蔬菜大棚和住房的保溫、站臺供暖、道路融雪等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
電加熱膜材料由導(dǎo)電加熱層和襯底層組成，現(xiàn)在市面上的加熱膜大多數(shù)為聚酰亞胺襯底，這種襯底無法自粘附在材料表面，所以在加熱膜的一面有背膠，這種膠無法多次重復(fù)使用，而且在外界環(huán)境中，容易受到污染，影響加熱膜的傳熱和使用，所以需要一種能夠可逆粘附、耐各種環(huán)境的電加熱膜。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有加熱膜無法可逆粘附、無法適應(yīng)各種環(huán)境的問題，本發(fā)明提供了一種可逆粘附、自清潔、防冰、耐腐蝕的多功能柔性加熱膜的制備方法及其應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種多功能柔性加熱膜的制備方法，包括如下步驟：
步驟一、將加熱元件放入去除氣泡的聚氨酯或PDMS前驅(qū)體液體中，在50～100℃溫度固化2～12h，將其封裝到聚合物中，其中：
所述加熱元件為電阻絲或電阻片；
所述電阻絲的材質(zhì)為鐵鎳鉻合金；
所述聚氨酯由蓖麻油、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、雙(2-羥乙基)二硫化物(HEDS)和催化劑(二月桂酸二丁基錫)混合均勻而成，其中：蓖麻油、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、雙(2-羥乙基)二硫化物(HEDS)的質(zhì)量比為7～13：4～6：1～2，催化劑的加入量為聚氨酯的0.2～1wt％；
所述PDMS前驅(qū)體中，PDMS和固化劑比例為10：0.25～1.5。
步驟二、將0.2～2g疏水納米粒子分散在0.5～10g易揮發(fā)溶劑中，將分散液噴涂到加熱膜上表面，待溶劑揮發(fā)后獲得多功能加熱膜，其中：
所述疏水納米粒子為多壁碳納米管、疏水氣相納米二氧化硅或納米二氧化鈦等；
所述易揮發(fā)溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯、三氯甲烷或乙醇等；
所述分散液的濃度為1～5mg/mL；
所述多功能加熱膜具有優(yōu)異的加熱穩(wěn)定性，可以任意、可逆、多次粘貼在異形待加熱結(jié)構(gòu)表面對其加熱，同時裸露面具有優(yōu)異的自清潔性能，其保證了加熱膜不被污染。
上述方法制備的多功能柔性加熱膜在異形待加熱結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，具體應(yīng)用方法如下：
將多功能加熱膜任意、可逆、多次粘貼在異形待加熱結(jié)構(gòu)表面，利用加熱元件對待加熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱，依據(jù)異形待加熱體的特性，確定加熱時間、加熱功率等，同時，加熱過程中，傳熱到加熱膜背面，水無法結(jié)冰，由于表面為超疏水薄層，具有自清潔性能，使其能夠在外界環(huán)境下保持清潔表面，且加熱膜不工作時液滴無法在其表面附著，從而達(dá)到防冰的效果。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
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