[發明專利]一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202310135363.5
• 申請日: 2023-02-20
• 公開（公告）號: CN116170907A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 覃光元
• 申請（專利權）人: 東莞中科華立信息科技有限公司
• 主分類號: H05B3/10
• 分類號: H05B3/10;H05B3/14;H05B3/20
• 代理公司: 北京博識智信專利代理事務所(普通合伙) 16067
• 代理人: 鄧凌云

本發明公開了一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜及其制備方法，所述高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜以聚丙烯酸甲酯薄片、聚乙烯亞胺以及石墨烯為主要原料制得，本發明通過添加石墨烯使得高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜具有良好的光熱轉化效率和導熱效率，同時作為主要基材的聚丙烯酸甲酯薄片和聚乙烯亞胺為高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜提供了高的生物相容性和低的細胞毒性，大大提高了產品的安全性。

技術領域

本發明屬于膜材料技術領域，具體指一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜及其制備方法。

背景技術

人體每時每刻都在發射遠紅外線，遠紅外線波長一般在9.6μm附近，而含有石墨烯發熱膜能發射6-14μm遠紅外波（俗稱：生命光波），與人體波長相近，具有活化細胞、促進血液循環、加速新陳代謝、提高人體自身免疫力的作用。

聚丙烯酸甲酯本身無毒，性能穩定，廣泛用于用于工業、儀器儀表、交通運輸、醫療衛生、工藝美術等領域，是一種良好的制備薄膜材料的原料，而聚乙烯亞胺也因高的生物相容性和低的細胞毒性被廣泛的用作薄膜的涂層材料。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜及其制備方法，通過添加石墨烯使得高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜具有良好的光熱轉化效率和導熱效率，同時作為主要基材的聚丙烯酸甲酯薄片和聚乙烯亞胺為高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜提供了高的生物相容性和低的細胞毒性，大大提高了產品的安全性。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：本發明提供了一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜及其制備方法，所述高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜以聚丙烯酸甲酯薄片、聚乙烯亞胺以及石墨烯為主要原料制得。

進一步地，所述聚丙烯酸甲酯薄片在使用前需要通過等離子體處理器進行處理以產生親水性表面。

進一步地，所述聚丙烯酸甲酯薄片在處理后在聚乙烯亞胺溶液中浸泡20min，然后在石墨烯溶液中浸泡20min，得到片層前驅體。

進一步地，所述聚乙烯亞胺溶液濃度為1mg/ml，所述石墨烯溶液濃度為5mg/ml。

進一步地，所述片層前驅體用去離子水進行沖洗，然后使用氮氣吹掃進行干燥，干燥時間為24h。

進一步地，所述片層前驅體在干燥過后放入戊二醛溶液中進行交聯，交聯時間為24h。

進一步地，所述戊二醛溶液濃度為5wt%。

進一步地，所述片層前驅體與戊二醛溶液交聯后使用去離子水進行沖洗，然后使用氮氣吹掃進行干燥，干燥時間為24h，得到薄膜前驅體。

進一步地，所述薄膜前驅體與氨基封端聚乙二醇反應24h，然后制得所述一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜。

進一步地，所述聚乙烯亞胺分子量為25000，所述戊二醛純度為99%，所述氮氣純度為99.9%，所述氨基封端聚乙二醇純度為98%。

本發明所取得的最優有益效果如下：

（1）本發明通過使用聚丙烯酸甲酯薄片和聚乙烯亞胺為原料，使高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜擁有高的生物相容性和低的細胞毒性，大大提高了產品的安全性；

（2）本發明利用石墨烯高光熱轉化效率和高熱導率的特點，使得所制備的一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜具有良好的光熱轉化效率和熱導率，25℃的光熱轉化效率為81.3%，熱導率達到了6.4W/m·K；

（3）本發明利用商業化的聚丙烯酸甲酯薄片和石墨烯，原料簡單易得，降低了生產成本同時也提高了生產效率。

附圖說明

圖1本發明所提出的一種高效導熱石墨烯遠紅外發熱膜的制備流程圖。