[发明专利]一种石墨烯高导热地采暖地板的制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯高导热地采暖地板的制备方法，所述方法步骤如下：S1：单板预处理；S2：室温风干；S3：等离子体处理；S4：浸渍；S5：干燥；S6：单板配坯；S7：热压。本发明将石墨烯/金属复合材料溶解于浸渍溶液中，对木材进行浸渍改性，使石墨烯/金属复合材料均匀地分布于木材细胞腔中，不仅可以极大地提升木材的导热性能，而且能够增强木材本身的密度和稳定性等。将改性后的木材作为贴面层，中间层、基材，制成石墨烯高导热地采暖地板，有效地提高了地板的导热性能，实现地采暖地板节能降耗、散热均匀、结构稳定等功能。

技术领域

本发明属于人造板技术领域，具体涉及一种地采暖地板的制备方法，尤其涉及一种石墨烯高导热地采暖地板的制备方法。

背景技术

随着人们对冬季采暖功能性、舒适性需求的逐步提高，地采暖地板在我国逐渐为大众熟知并接受，且发热形式不断创新。目前，地采暖地板研制的重点为抗变形能力和发热层材料及结构，而忽视了地板自身的导热能力，通常需要消耗大量的能耗和时间，才能使地板和室内空间缓慢升温。木材的导热系数较低，一般为0.04～0.12W/(m·K)，不易散热也不易导热。市场上的地采暖地板由于木材缺少良好的导热性能，存在着升温时间长、温度分散不均、传热不稳定等行业共性问题。国内相关企业为提高地板的导热性能，在多层实木地板中间设置了金属导热层结构，不仅增加了地板的厚度、重量、成本，也影响了地板的质感。

石墨烯本身具有较好的导热性能，其独特的二维晶体结构赋予了石墨烯极大的比表面积，现有技术中有将石墨烯溶液涂布在木板表面制备成石墨烯导热层，并置于地板上下木板层之间，将置于下层木板内的发热体产生的热量，通过石墨烯导热层均匀地传递给上表面，但这种方法只是改善了地板中间层的导热性能，整体导热性能不佳。同时下层木板需要开槽，用以内置发热元件(电发热线或水管)，其生产工艺较为复杂，浪费能耗，且不适于批量化生产。

本发明率先采用浸渍前等离子体改性及浸渍过程中真空浸渍增强与高温热处理一体化技术，提升木材尺寸稳定性和结构强度，改善地采暖地板导热性能，提高了导热、传热速率，地板中的石墨烯纳米材料还能有效的吸附VOC，实现了节约能源、保护环境的目的，为智能化控制创造条件。

发明内容

本发明提供了一种高导热地采暖地板的制备方法，利用石墨烯超高的导热性、导电性、超强的力学性能，将其充分溶解于浸渍液中，采用浸渍前等离子体处理提高浸渍速率及胶合强度，浸渍过程中“真空+加压”法对速生材进行浸渍处理，创制了石墨烯/金属纳米复合材料并将其应用在高导热地采暖地板材料中的应用领域，攻克了地采暖地板用木材导热性和稳定性差等天然缺陷而导致的传热慢、易变形等技术难题，提高了地采暖地板的传热效率，节约能耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石墨烯高导热地采暖地板的制备方法，所述方法步骤如下：

1、单板预处理：将采购的底层基材单板、中间层单板、表层贴面板分别放入含8％-12％的NaOH水溶液中浸渍，浸渍时间30-40min，浸渍温度60-70℃。

2、室温风干：浸渍后的单板用蒸馏水洗净，在室温避光条件下自然风干到含水率12％-16％。

3、等离子体处理：将干燥后的单板用等离子体处理。

4、浸渍：将处理后的单板在2h内依次放入石墨烯/金属复合材料-无机盐浸渍改性剂中浸渍，采用“真空+加压”法对板材进行浸渍处理，真空罐浸渍压力为1.5-3MPa，浸渍温度为40-60℃，浸渍时间为2-3h。

5、干燥：将步骤(4)浸渍后的单板放在室内温度25-28℃下悬挂2-3小时，之后放入干燥箱内干燥，干燥温度110-115℃，干燥时间10-20分钟。

6、单板配坯：将基材单板3-5张、中间层单板2-4张、表层贴面板1张按从下到上的顺序配坯。