CN109618427B - 一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，涉及一种电热薄膜的制备方法，碳晶粉的制备：将短切碳纤维原料放入按重量比配好的稀料中浸泡2h，随后放入真空干燥箱80℃烘至稀料完全挥发；将得到的物料放入行星式球磨机球磨，得到碳晶粉末；将碳晶粉末表面浸渍Fe(OH)2溶液，80℃干燥后，在600℃通氢气40分钟，然后在800,1000,1200℃的C2H2和N2气体气氛中保持20分钟；将晶须生长温度为800℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，即可。本发明工艺简单有效、电热膜发热效果极佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热薄膜的制备方法，特别是涉及一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法。
背景技术
进入21世纪以来，随着能源危机、环境污染的加重以及人们对采暖条件要求的日益增加，传统采暖方式浪费能源、收费不均、计量不精等弊端逐渐显现，节能环保、随用随开、计费明确的电采暖成为未来的一大发展方向。比较常见的电采暖方式有电暖器、发热电缆、电热陶瓷片等金属或陶瓷电热装置。但传统的金属电阻丝密度大、电热转换效率低；陶瓷加热片升温慢、脆性大。电热膜等高分子电热材料因其质量轻、发热快、易加工等特点成为了研究者追逐的热点。
电热高分子的填料多为石墨类、金属类和无机盐类。其中石墨等碳材料是应用较为广泛的电热填料。专利号CN 104202846 A提出了一种可卷曲发热热塑材料，填料为石墨、炭黑，发热效果一般。专利号CN 102932974 A发明了以胶体石墨、导电炭黑、纳米碳粉为电热填料的电热膜，配方复杂、不便于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，本发明在自制的碳晶粉末表面生长碳晶须，制备了一种具有宏观电阻发热和微观布朗运动复合发热体系的碳晶填料，并将其涂覆于带有传感阵列的聚氨酯薄膜上，制备了一种新型碳晶电热薄膜。本发明配方、工艺简单有效、电热膜发热效果极佳。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，所述方法包括以下制备过程：
碳晶粉的制备：
（1）将短切碳纤维原料放入按重量比配好的稀料中浸泡2h，随后放入真空干燥箱80℃烘至稀料完全挥发；其中稀料成分为35%的二甲苯、55%的丙酮溶液和10%的二丙二醇二甲醚溶液的混合溶液；
（2）将得到的物料放入行星式球磨机球磨，得到碳晶粉末；
（3）将碳晶粉末表面浸渍Fe(OH)2溶液，80℃干燥后，在600℃通氢气40分钟，然后在800,1000,1200℃的C2H2和N2气体气氛中保持20分钟；
将晶须生长温度为800℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，即可。
所述的一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，所述短切碳纤维原料为单丝纤维束6K的PAN基碳纤维。
所述的一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，所述球磨机转速为350r/min，球磨时间为24h。
所述的一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，所述N2流量0.2m3/ h，C2H2气体流量为0.05 m3/ h，反应釜压力950Pa。
所述的一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，所述柔性碳晶电热薄膜的基底薄膜为带有传感阵列的聚氨酯薄膜。
本发明的优点与效果是：
本发明在自制的碳晶粉末表面生长碳晶须，得到了一种具有宏观电阻发热和微观布朗运动复合发热的碳晶填料，并将其涂覆于带有传感阵列的聚氨酯薄膜上，制备了一种新型碳晶电热薄膜。本发明配方、工艺简单有效、电热膜发热效果极佳。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
对比例
将等量石墨粉以相同比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有石墨涂层的一侧相对，四周密封，通电测试发热效果。
实施例 1
将晶须生长温度为800℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，通电测试发热效果。
实施例 2
将晶须生长温度为1000℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，通电测试发热效果。
实施例 3
将晶须生长温度为1200℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，通电测试发热效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种柔性碳晶电热薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
（1）将短切碳纤维原料放入按重量比配好的稀料中浸泡2h，随后放入真空干燥箱80℃烘至稀料完全挥发；其中稀料成分为35%的二甲苯、55%的丙酮溶液和10%的二丙二醇二甲醚溶液的混合溶液；将得到的物料放入行星式球磨机球磨，得到碳晶粉末；
（2）将碳晶粉末表面浸渍Fe(OH)2溶液，80℃干燥后，在600℃通氢气40分钟，然后在800℃或1000℃或1200℃的C2H2和N2气体气氛中保持20分钟；
（3）将晶须生长温度为800℃或1000℃或1200℃的碳晶复合填料按比例涂覆在传感阵列薄膜上，浇筑电极，将两片薄膜带有碳晶涂层的一侧相对，四周密封，即可；
所述N2流量0.2m3/ h，C2H2气体流量为0.05 m3/ h，反应釜压力950Pa；
所述柔性碳晶电热薄膜的基底薄膜为带有传感阵列的聚氨酯薄膜；
所述短切碳纤维原料为单丝纤维束6K的PAN基碳纤维；
所述球磨机转速为350r/min，球磨时间为24h。
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