[发明专利]电加热结构和装置及其制备方法

权利要求书

1.一种电加热结构，其特征在于，所述的电加热结构依次包括绝缘基体、水性石墨烯导电油墨发热层、电极和绝缘保护膜；

所述的水性石墨烯导电油墨发热层以质量百分比计，包括如下组分：树脂13％～74％，石墨烯0.3～5％，导电粒子1.5～24％，助剂5.3～28％。

2.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，水性石墨烯导电油墨发热层由水性石墨烯导电油墨干造成膜得到，所述的水性石墨烯导电油墨以质量百分比计包括如下组分：石墨烯：0.09％-6.40％，水：8.10％-63.36％，研磨介质：3.00％-24.00％，导电粒子：1.50％-24.00％，第二助剂：3.00％-8.00％，树脂粘结剂：10.00％-50.00％，第一助剂：5.00％-20.00％；所述的第一助剂包括分散剂和消泡剂；所述的水性石墨烯导电油墨的pH值为8-10，粘度为3000～30000mPa·S，方阻为100～5000Ω；所述的导电粒子为球形导电粒子和棒状导电粒子按照质量比为3-5：1混合得到。

3.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述的电加热结构的表面发热温度为35～100℃，功率密度150～2000W；工作寿命≥30000h。

4.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述的绝缘基体为聚酯薄膜、环氧树脂玻璃纤维板或聚酰亚胺膜；所述的电极为银电极和/或铜电极；所述的绝缘保护膜为涂有胶粘剂的聚酯薄膜、涂有胶粘剂的聚酰亚胺膜、环氧树脂玻璃纤维板。

5.一种电加热结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将水性石墨烯导电油墨通过丝网印刷或凹版印刷在绝缘基体上，干燥形成水性石墨烯导电油墨发热墨层，在所述的水性石墨烯导电油墨发热墨层上方覆电极，然后与绝缘保护膜热压复合形成所述的电加热结构。

6.根据权利要求5所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的水性石墨烯导电油墨以质量百分比计包括如下组分：石墨烯：0.09％-6.40％，水：8.10％-63.36％，研磨介质：3.00％-24.00％，导电粒子：1.50％-24.00％，第二助剂：3.00％-8.00％，树脂粘结剂：10.00％-50.00％，第一助剂：5.00％-20.00％；所述的第一助剂包括分散剂和消泡剂；所述的水性石墨烯导电油墨的pH值为8-10，粘度为3000～30000mPa·S，方阻为100～5000Ω。

7.根据权利要求6所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，水性石墨烯导电油墨的制备包括以下步骤：

(1)将所述的研磨介质、水基石墨烯浆料和第一助剂混匀得到第一混合物；

(2)将所述的导电粒子与第一混合物混合，分散搅拌均匀，得到第二混合物；

(3)将所述的第二混合物研磨至其中的固形物粒径小于5μm，过滤得到石墨烯导电黑浆；

(4)将石墨烯导电黑浆、树脂粘结剂和第一助剂分散搅拌均匀后得到水性石墨烯导电油墨。

8.根据权利要求6所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的导电粒子包括导电炭黑、炭黑、导电氧化锌和导电钛白粉中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的导电粒子为球形导电粒子和棒状导电粒子按照质量比为3-5：1混合得到。

10.根据权利要求6所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的第二助剂包括润湿剂、分散剂和消泡剂中的至少一种。

11.根据权利要求6所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的树脂粘结剂为经胺化处理过的树脂粘结剂。

12.根据权利要求11所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的树脂粘结剂为丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体、丙烯酸树脂水溶液、水性聚氨酯分散体和苯丙乳液中的至少一种。

13.根据权利要求6所述的电加热结构的制备方法，其特征在于，所述的第一助剂还包括pH调节剂、成膜剂、流平剂、增稠剂、偶联剂和润湿剂中的至少一种。