CN211321530U - 水性石墨烯电热膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水性石墨烯电热膜,属于电发热膜技术领域。该水性石墨烯电热膜在上、下层绝缘保护层之间设置有水性石墨烯发热体层和导电带层,其中水性石墨烯发热体层由若干条间隔并行设置的水性石墨烯发热条组成,导电带层设置于若干条水性石墨烯发热条的两侧端头处使水性石墨烯发热条并联。该电热膜将满版涂覆的水性石墨烯发热体层裁剪成条状后,再按照一定排布方式排布贴合,并覆盖导电带层使其并联,既能保证涂布的精度和均匀度,从而保证发热均匀性,避免传统丝印或其他方式造成的发热不均匀,又能通过模切和贴合来能够实现功率的自由调整,同时也满足了我国有关建筑规程要求的功率密度和发热温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电发热膜,尤其涉及一种水性石墨烯电热膜,属于发热膜技术领域。
背景技术
目前电发热膜大多是普通油性电热膜,该类电热膜是以高分子材料基体和炭质填料复合制成电热浆料,再通过丝网印刷、凹版印刷等工艺,将上述电热浆料采用间歇式涂布方式满版涂布于载体上,以满足电热膜功率要求和发热要求。石墨烯由于具有良好的导电、导热、强度、韧性等特性,目前已被应用于电发热膜中,尤其以油性石墨烯电热膜为主,而采用水性石墨烯浆料的电热膜较少。
上述使用的凹版印刷技术制版费昂贵,印刷费亦昂贵,制版工序较为复杂,同时由于凹版印刷的工艺特性无法印制厚度较大的膜,所以目前油性石墨烯电热膜较常使用的成膜工艺为丝网印刷。使用丝网印刷方式进行电路板、厚膜集成电路、电阻等的印制时,精确的墨层厚度是提供可靠的电性参数的保证。虽然丝网印刷对于墨层厚度的影响因素较多,包括静态因素如丝网延伸、丝网回弹、图像和网框尺寸、丝网厚度等,动态因素如刮刀硬度、刮印速度、刮印角、油墨粘度及温湿度等,但目前油性石墨烯电热膜仍较常使用上述如丝网印刷的间歇式涂布方式,这是因为满版涂布的电热膜其功率密度较大,温度较高,如若减少功率密度则其温度无法达到使用要求;同时采用丝网涂布方式制备的电热膜性能较为稳定,功率密度和电热膜发热温度较为符合我国有关建筑规程的要求,舒适性好。
但同时满版涂布的电热膜由于涂布面积较大,其与第二绝缘保护层之间粘结性能容易较差,无法完全达到防水、防漏电、抗击穿的要求;此外当使用水性石墨烯浆料时,由于水性石墨烯浆料的特性,如干燥速度问题等,以及石墨烯自身所具有的二维平面结构的特性,导致水性石墨烯浆料在丝网印刷过程中会产生堵塞网孔的现象,无法完全适用于丝网印刷等常用的间歇式涂布工艺,从而达到精细的生产精度。
因此,研发一种能够同时满足水性石墨烯浆料进行满版涂布并达到间歇式满版涂布效果,同时能够满足电热膜高精度、发热高均匀性、发热功率可调性并满足我国有关建筑规程要求的功率密度、发热温度的水性石墨烯电热膜,成为本领域当前的技术难题。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种水性石墨烯电热膜。
本实用新型的技术方案是:
一种水性石墨烯电热膜,包括自下向上依次层叠设置的下层绝缘保护层、水性石墨烯发热体层和上层绝缘保护层;所述水性石墨烯发热体层包括若干条间隔并行设置于下层绝缘保护层和上层绝缘保护层之间的水性石墨烯发热条;该若干条水性石墨烯发热条的两侧端头处分别设有一导电带层使所述若干条水性石墨烯发热条并联,该导电带层均包括一位于下层的高导电导热胶带和一贴覆于该高导电导热胶带上侧面的导电金属带。
其进一步的技术方案是:
每条所述水性石墨烯发热条均包括自下向上依次层叠设置的一载体层和一涂覆于载体层上的水性石墨烯发热浆料层。
其进一步的技术方案是:
所述载体层为透明PET膜层,且该载体层的厚度为80-120微米;所述水性石墨烯发热浆料层的厚度为25-35微米。
其进一步的技术方案是:
所述水性石墨烯发热体层中每条水性石墨烯发热条的载体层朝向下层绝缘保护层一侧上涂覆设有双面粘合胶层,且该双面粘合胶层的厚度为30-50微米。
其进一步的技术方案是:
相邻两条所述水性石墨烯发热条之间形成有空白间距,所述水性石墨烯发热条与该空白间距的宽度比为1:(0.2-1)。
其进一步的技术方案是:
所述水性石墨烯发热条的宽度为1-3cm。
其进一步的技术方案是:
所述下层绝缘保护层为PET膜层和PI膜层中的一种,且该下层绝缘保护层的厚度为90-100微米。
其进一步的技术方案是:
所述上层绝缘保护层上朝向水性石墨烯发热体层一侧涂覆有热熔绝缘粘合胶层,且该热熔绝缘粘合胶层的厚度为30-80微米;所述上层绝缘保护层为PET膜层,且该上层绝缘保护层的厚度为75-80微米。
其进一步的技术方案是:
所述导电金属带为导电铜箔带,且该导电铜箔带的宽度与所述高导电导热胶带的宽度一致,该导电铜箔带的长度长于所述高导电导热胶带。
本实用新型的有益技术效果是:
1、该水性石墨烯电热膜将满版涂覆水性石墨烯发热体层裁剪成条状后,再按照一定排布方式排布贴合,并覆盖导电带层使其并联,既能保证涂布的精度和均匀度,从而保证发热均匀性,避免传统丝印或其他方式造成的发热不均匀;又能通过模切和贴合来能够实现功率的自由调整,可实现功率在160~240W范围内的自由选择;同时也满足了我国有关建筑规程要求的功率密度和发热温度;
2、该水性石墨烯电热膜采用了高导电导热胶带代替传统的导热银浆来减少铜条和石墨烯发热层之间的接触电阻,具有价格便宜、复合工艺简单、导电率高、耐老化性能优异的特点。
附图说明
图1是本实用新型的正面俯视结构示意图;
图2是图1中A-A段的纵向剖面结构示意图;
图3是图1中B-B段的纵向剖面结构示意图;
其中:
100-上层绝缘保护层;
200-导电带层;201-高导电导热胶带;202-导电金属层;
300-水性石墨烯发热体层;301-水性石墨烯发热条;301a-载体层;301b-水性石墨烯发热浆料层;302-空白间距;
400-下层绝缘保护层;
500-双面粘合胶层;
600-热熔绝缘粘合胶层。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述,以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
下面详细记载本申请所述一种水性石墨烯电热膜的具体结构。该水性石墨烯电热膜包括上层绝缘保护层100、导电带层200、水性石墨烯发热体层300和下层绝缘保护层400。其中下层绝缘保护层400、水性石墨烯发热体层300和上层绝缘保护层100自下向上依次层叠设置。
其中上层绝缘保护层100为PET膜层,该PET膜层优选为透明PET膜层;且该上层绝缘保护层100的厚度为75-80微米,优选厚度为75微米。上层绝缘保护层100上朝向水性石墨烯发热体层300的一侧涂覆有热熔绝缘粘合胶层600,该热熔绝缘粘合胶层的厚度为30-80微米,优选厚度为75微米;且该热熔绝缘粘合胶层中所使用的热熔绝缘粘合胶优选乙烯-醋酸乙烯共聚物,其能够在110-130℃热压下与其他部分热压贴合。上述的上层绝缘保护层100和热熔绝缘粘合胶层的总厚度最优不超过150微米。
其中下层绝缘保护层400为PET膜层和PI膜层中的一种,上述膜层优选为透明PET膜层;且该下层绝缘保护层的厚度为90-100微米,该厚度优选为100微米。
其中水性石墨烯发热体层300包括若干条间隔并行设置于下层绝缘保护层和上层绝缘保护层之间的水性石墨烯发热条301,该若干条水性石墨烯发热条的长度可设置为等长度,也可以设置为呈阶梯状递增或递减状,本申请中优选为所有水性石墨烯发热条等长度设置。在设置水性石墨烯发热条数量方面,可根据发热膜的发热功率进行设置。在排布方式方面,该若干条水性石墨烯发热条间隔排布,即相邻两条水性石墨烯发热条301之间形成有空白间距302,且水性石墨烯发热条与该空白间距的宽度比为1:(0.2-1),该宽度比优选为1:1。其中每条水性石墨烯发热条301的宽度设置为1-3cm,也可以根据发热膜所需的发热功率进行设置,本申请中可以设置为1cm、2cm或3cm,优选为2cm宽度。
其中水性石墨烯发热体层300中每条水性石墨烯发热条301均包括自下向上依次层叠设置的一载体层301a和一涂覆于该载体层上的水性石墨烯发热浆料层301b。上述的载体层301a用于承载水性石墨烯发热浆料,其为透明PET膜层,且该载体层的厚度为80-120微米,本申请中优选100微米。上述的水性石墨烯发热浆料层301b是由纳米石墨烯、润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、防沉剂、水性树脂和水等共混制备形成的水性石墨烯发热浆料经涂覆于载体层上并低温烘干后所形成,且该水性石墨烯发热浆料层的厚度为25-35微米。上述每条水性石墨烯发热条301中的载体层301a朝向下层绝缘保护层400的一侧上涂覆设有双面粘合胶层500,且该双面粘合胶层的厚度为30-50微米,该双面粘合胶层为市售常规双面绝缘粘合胶带。
其中导电带层200设置于上述若干条水性石墨烯发热条的两侧端头处使所有的若干条水性石墨烯发热条并联,即设置两条所述的导电带层,其中一条导电带层设置于所有的若干条水性石墨烯发热条的一端处并使该条导电带层能够覆盖所有若干条水性石墨烯发热条的一端;其中另一条导电带层设置方式如上,即设置于所有的若干条水性石墨烯发热条的另一端处并使该条导电带层能够覆盖所有若干条水性石墨烯发热条的另一端,这样能够使所有的若干条水性石墨烯发热条呈并联状态。
其中每条导电带层200均包括一位于下层的高导电导热胶带201和一贴覆于该高导电导热胶带上侧面的导电金属带202。所述的高导电导热胶带201可采用目前市面在售高导电导热胶带,其型号等选择均为本领域技术人员所熟知的技术方案,本申请中不再赘述,上述的高导电导热胶带按照导电带层的布置方式贴覆于下层绝缘保护层和水性石墨烯发热条上;所述的导电金属带202优选为导电铜箔带,该导电铜箔带贴覆于上述高导电导热胶带上,且该导电铜箔带的宽度与高导电导热胶带的宽度一致,其长度长于高导电导热胶带,便于其与外部的其他电器元件进行电连接。
下面结合具体尺寸更加详细的记载一种水性石墨烯电热膜的具体结构及其制备方法。
S1:选用宽幅为31.5cm的透明PET膜作为下层绝缘保护层400备用,其长度不限,该透明PET膜厚度为100微米;
S2:在大片材状的载体层301a上采用连续满版涂布的方式涂覆水性石墨烯发热浆料并经低温烘干后形成水性石墨烯发热浆料层301b,然后在载体层301a朝向下层绝缘保护层400的一侧上涂覆双面粘合胶层500后,将该涂覆好的大片材经裁剪形成27cm长×2cm宽的水性石墨烯发热条301;上述载体层为透明PET膜层,且该载体层厚度为100微米;上述水性石墨烯发热浆料层厚度为30微米;上述双面粘合胶层厚度为30微米;
S3:将裁剪好的若干条水性石墨烯发热条301以双面粘合胶层贴合于空白的下层绝缘保护层400上,该若干条水性石墨烯发热条并排间隔并居中排布,相邻两条水性石墨烯发热条之间为2cm,且所有水性石墨烯发热条的两头端部均与下层绝缘保护层的左右两侧边缘留白1.75cm;
S4:在所有水性石墨烯发热条的两端头处分别各贴覆一高导电导热胶带201,该两高导电导热胶带相对的两内侧之间间距设置为25cm,这样两条高导电导热胶带均各有一部分覆盖于所有水性石墨烯发热条上,从而使该所有水性石墨烯发热条之间实现并联;接着在高导电导热胶带上表面上贴覆一铜箔制备形成的导电金属带202;
S5:同样选用宽幅为31.5cm的透明PET膜(厚度75微米)作为上层绝缘保护层100,并在该上层绝缘保护层上朝向水性石墨烯发热体层的一侧涂覆热熔绝缘粘合胶层600(厚度75微米),将涂覆好的上层绝缘保护层在110-130℃下热压在S4步骤所形成的结构上,使其完全贴合形成本申请所述水性石墨烯电热膜。
该水性石墨烯电热膜将满版涂覆水性石墨烯发热体层裁剪成条状后,再按照一定排布方式排布贴合,并覆盖导电带层使其并联,既能保证涂布的精度和均匀度,从而保证发热均匀性,避免传统丝印或其他方式造成的发热不均匀;又能通过模切和贴合来能够实现功率的自由调整,可实现功率在160~240W范围内的自由选择;同时也满足了我国有关建筑规程要求的功率密度和发热温度;此外,该水性石墨烯电热膜采用了高导电导热胶带代替传统的导热银浆来减少铜条和石墨烯发热层之间的接触电阻,具有价格便宜、复合工艺简单、导电率高、耐老化性能优异的特点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种水性石墨烯电热膜,其特征在于:包括自下向上依次层叠设置的下层绝缘保护层(400)、水性石墨烯发热体层(300)和上层绝缘保护层(100);所述水性石墨烯发热体层(300)包括若干条间隔并行设置于下层绝缘保护层和上层绝缘保护层之间的水性石墨烯发热条(301);该若干条水性石墨烯发热条的两侧端头处分别设有一导电带层(200)使所述若干条水性石墨烯发热条并联,该导电带层(200)均包括一位于下层的高导电导热胶带(201)和一贴覆于该高导电导热胶带上侧面的导电金属带(202)。
2.根据权利要求1所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:每条所述水性石墨烯发热条(301)均包括自下向上依次层叠设置的一载体层(301a)和一涂覆于载体层上的水性石墨烯发热浆料层(301b)。
3.根据权利要求2所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述载体层(301a)为透明PET膜层,且该载体层的厚度为80-120微米;所述水性石墨烯发热浆料层(301b)的厚度为25-35微米。
4.根据权利要求2所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述水性石墨烯发热体层中每条水性石墨烯发热条(301)的载体层(301a)朝向下层绝缘保护层一侧上涂覆设有双面粘合胶层(500),且该双面粘合胶层的厚度为30-50微米。
5.根据权利要求1所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:相邻两条所述水性石墨烯发热条(301)之间形成有空白间距(302),所述水性石墨烯发热条与该空白间距的宽度比为1:(0.2-1)。
6.根据权利要求5所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述水性石墨烯发热条(301)的宽度为1-3cm。
7.根据权利要求1所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述下层绝缘保护层(400)为PET膜层和PI膜层中的一种,且该下层绝缘保护层的厚度为90-100微米。
8.根据权利要求1所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述上层绝缘保护层(100)上朝向水性石墨烯发热体层一侧涂覆有热熔绝缘粘合胶层(600),且该热熔绝缘粘合胶层的厚度为30-80微米;所述上层绝缘保护层(100)为PET膜层,且该上层绝缘保护层的厚度为75-80微米。
9.根据权利要求1所述的水性石墨烯电热膜,其特征在于:所述导电金属带(202)为导电铜箔带,且该导电铜箔带的宽度与所述高导电导热胶带的宽度一致,该导电铜箔带的长度长于所述高导电导热胶带。
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CN112367723A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 盐城市烯旺电采暖科技有限公司 | 一种交错式避免坏点的条形加热膜 |
CN114081210A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 长安大学 | 一种气溶胶生成装置 |
CN116634618A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-22 | 绵阳中物烯科技有限公司 | 一种基于石墨烯的层叠式发热的电阻器及电热*** |
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2020
- 2020-03-19 CN CN202020353032.0U patent/CN211321530U/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112367723A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 盐城市烯旺电采暖科技有限公司 | 一种交错式避免坏点的条形加热膜 |
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