[发明专利]一种地毯式纳米智能控温供热材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种纳米智能供热材料，具体地说是属于一种含纳米温度记忆材料，通电后温度升高至一定值后，能自动停止加热，当温度低于一定值时，又会自动升温的一种地毯式纳米智能供热材料及其制备方法。

背景技术

室内供热采暖的方式多种多样，如空调、燃煤、燃气或通过锅炉管道、散热器、散热片来供热采暖，也有通过地板下的方式供热采暖，如热水管道、循环、电热丝等方法。但都存在一定的缺陷，占用室内不少空间，温度不均匀，温差大，热量分布不合理，使用不方便。人们感觉闷热不舒适，能耗和费用大等问题。

本发明利用另一种方法，采用“纳米温度记忆材料”(见中国发明专利申请号200510029442.x)中的导电粒子用于编织有导电丝的机织面料中，使其形成一种半导电材料，其原理和显著特点是：当给予这种半导电材料一定的交流或直流电压后，该半导电材料消耗电能迅速发热升温，电能转为热能，当温度升高到一定值的时候，导电粒子之间距离加大，电阻逐步增加，当温度继续上升的时间，绝缘电阻也急剧增加，以至于断路绝缘，这时，电流减小，温度也随之下降，导电粒子之间距离随温度下降而减小。电流又开始加大，温度也随之升高，通过这样的反复，该材料就形成了具有“温度记忆”和“智能控温”功能的供热材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有加热技术的不足，提供一种纳米智能控温供热材料，这种材料通电后，温度会缓慢升高，到达所设限的温度值后，会自动降温，当低于设限的下限温度时，材料又会自动升温，这种智能控温供热材料安全可靠、节电，其供热方式更人性化。

本发明是通过下列技术方案来实现的：

把1mm以下的导电丝，由几根或几十根平行排列，以等距离均匀地与棉或棉化纤混纺线一起进行机织，使成为具有导电功能的导电丝面料，然后在该面料上涂复纳米温度记忆材料，记忆材料中的纳米导电碳黑之间的距离随温度升高而分开断电，温度下降后，其距离又逐步靠近，使材料又成为导电体，这种纳米温度记忆材料见专利号200510029442.x。为使该智能控温记忆材料使用时更安全可靠，本发明在含有温度记忆材料的导电丝面料粘复上一层具有阻燃和绝缘功能的塑料薄膜，最后再在其与地接触一面粘复上一层作为隔热和防潮的铝箔或锡箔，而另一面留作与地毯之类材料粘合之。

1.导电丝面料的制作

通过机织的办法织造而成

(1)纱线、股线，采用全棉或棉化纤混纺的纱线及股线

(2)导电丝主要采用镀银、镀锡的铜导线

2.导电丝面料的浸轧涂层整理

把织造好的导电丝面料进行“纳米温度记忆材料”浸轧涂层整理

3.导电丝面料进行阻燃、绝缘涂层及隔热防潮复合整理

先将导电丝面料粘复阻燃、绝缘层，整理后的面料，其中一面进行铝箔或锡箔的隔热防潮材料胶粘复合。

所述的导电丝：是镀银或镀锡的铜导电丝，其单丝直径为0.1～0.75mm，为防止单根导电丝断头、漏电，使用时几根或几十根单丝进行平行排列使用。所述的面料基本原料为棉或棉化纤混纺纱线，纱线也是多根并股而为股线，其规格为12s～30s(s为支数)。纱线不上浆染色，但要求无杂质、不受潮变质。

所述的纳米温度记忆材料，其组成按重量比，纳米导电碳黑占7-8％，偶联剂钛酸丁酯占1-2％，分散剂聚碳酸纳盐占0.5-1％，水溶性粘结剂主要是丙烯酸酯，也可以用聚氨酯类，其用6-7％，余量为水，该材料已有专利，它对温度的记忆机理已有说明。纳米导电碳黑粒径为200-30nm。

所述的阻燃绝缘层，主要用具有阻燃功能聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯或聚氨酯薄膜，考虑到粘结性能，聚氯乙烯和聚氨酯薄膜比聚乙烯和聚丙烯薄膜易于和其它材料粘结复合，因为后者粘结时表面需经电火花处理，所用常用聚氯乙烯或聚氨酯薄膜，其粘结剂是聚丙烯酸酯、聚氨酯或聚醋酸乙烯酯。

所述的隔热防潮材料，主要采用铝箔和锡箔：所用的粘结剂主要是丙烯酸类或聚氨酯类或聚醋酸乙烯酯类粘结剂。

地毯式智能供热材料的制备是用下列方法实施的。

1.导电丝面料制备

(1)面料中导电丝为镀银或用棉与化纤混纺的线或股线，其规格为12s-30s(其中s为英制支数)，不需上浆染色。

(2)面料中导电丝为镀银或镀锡的铜导丝，单丝直径为0.1-0.75mm，总用量为15-500根。为防止折断，使用时，采用几根或几十根平行排列，每平方米导电丝面料含导电丝为8-12组。