[发明专利]柔性纳米碳复合材料高温电发热膜及其制备方法

说明书

本发明涉及柔性纳米碳复合材料高温电发热膜及其制备方法，该高温电发热膜是由电发热膜桨料和玻璃纤维布组成，其特征是：电发热膜桨料是由固体材料和溶剂按质量百分比20‑40%:80‑60%组成，其中，固体材料是由50nm粒径以内的石墨、炭黑、银、氧化锌和稀土材料按质量比5:2:1:2:0.5组成，溶剂包括二甲苯、二甲基酰胺、聚酰胺脂和聚酰亚胺高分子溶液，按质量配比是1:4:1:4。本发明在原材料上解决了耐高温、阻燃、膜层附着力差等难题。本发明的电发热膜在高温（400℃）温度均匀性好、加热效率高、性能和稳定好。

技术领域

本发明涉及一种发热膜，特别涉及一种柔性纳米碳复合材料高温电发热膜及其制备方法。属于复合材料领域。

背景技术

纳米复合材料的应用是21世纪的主导高新技术，洁净、环保高效电发热材料是共同追求的目标。微电热材料使对流型电热装置增加了电热与空气的热交换率，使辐射热型电热装置升温快，升温同步性精度高，增加了热工艺环境有效空间而扩大了工作效率。综合利用微电热新材料的优势结合机械设备结构改进，在面广量大的电热机械领域和家用电器具领域中创造节点奇迹，造福社会。本材料的发明就是利用纳米材料的特性，成膜型面状发热源热转换效率高，微电热集波特性达到高效节能。

发明内容

本发明的目的是：提供一种柔性纳米碳复合材料高温电发热膜及其制备方法，本发明在原材料上解决了耐高温、阻燃、膜层附着力差等难题。本发明的电发热膜在高温（400℃）温度均匀性好、加热效率高、性能和稳定好。

本发明的技术方案：柔性纳米碳复合材料高温电发热膜，是由电发热膜桨料和玻璃纤维布组成，其特征是：电发热膜桨料是由固体材料和溶剂按质量百分比20-40%:60-80%组成，其中，固体材料是由50nm粒径以内的石墨、炭黑、银、氧化锌和稀土材料按质量比5:2:1:2:0.5组成，溶剂包括二甲苯、二甲基酰胺、聚酰胺脂和聚酰亚胺高分子溶液，按质量配比是1:4:1:4。

1）电热膜桨料的制备方法是：配方量的固体材料先与配方量溶剂中的二甲苯和二甲基酰胺经充分混合、研磨，再与配方量溶剂中的聚酰胺脂和聚酰亚胺高分子溶液充分混合研磨，使浆料粘度达到2000--10000Pa.s，即得电热膜桨料，其中，溶剂中的二甲苯、二甲基酰胺、聚酰胺脂和聚酰亚胺高分子溶液，按质量配比是1:4:1:4；2）将电热膜桨料经过涂布机涂在玻璃纤维布上，经加热烘干设备烘烤后使电热膜桨料浸入并固化在玻璃纤维布上形成电发热膜，烘烤过程中的温度是由100℃-300℃逐渐升高的；3）在电发热膜上植入电极，电极用铜箔或者用铝箔；4) 用覆膜机在电加热膜表面包裹绝缘膜，即可。

所述步骤1）中的固体材料先用包裹剂进行包裹。

所述步骤1）和步骤2）研磨时间是 3-8小时，研磨速度是 100-1000/分钟。

所述步骤2）中的涂布机采用的S棍和模头挤压涂布技术。

所述步骤2）中加热烘干设备的悬浮烘干机。

所述步骤2）中覆膜机采用软硬材料电热棍方式。

本发明的优点：

1、节能：纳米碳复合材料电发热膜充分利用纳米碳粉超强的导热性多元掺杂半导体和微量稀土元素构成的配方其电热转换效率高达99.%以上。

2．可靠：由于在制作涂布工艺过程中膜层表层形成一层氧化物与碳化物表层，该表层是由金属氧化物与碳化物混合而成的表层，达到间隙固溶体，所以健极牢固。另外，在高温固化中是在同一温度、同一时间内形成，弹性膜量、应力一致性较理想，因此该膜在高温状态下对膜起绝对保护作用，从而解决了功率漂移现象。