[发明专利]一种自控温发热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自控温发热材料，其特征在于，具有“皮层-芯层”结构，以所述自控温发热材料的质量为100％计，所述皮层的质量百分比为45％-68％，所述芯层的质量百分比为32％-55％，所述皮层由丙烯基弹性体制备得到；所述芯层由如下按重量份数计的组分组成：石蜡56~89.8份、石墨烯5~20份、碳纳米管2~20份和分散剂0.2~4份；

所述的自控温发热材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按所述重量份数于50-500rpm边搅拌边用分散剂对石墨烯和碳纳米管进行喷洒，得到预分散导电剂；

(2)按所述重量份数将石蜡和步骤(1)的预分散导电剂于70-90℃进行熔融混炼，得到芯层材料；

(3)以熔体电纺三维打印的喷头为同轴喷头、其中外层喷出丙烯基弹性体打印为皮层、内层喷出步骤(2)的芯层材料打印为芯层，于打印温度为140-160℃、熔体流量为20ml/min进行熔体电纺三维同轴打印，得到自控温发热材料。

2.根据权利要求1所述的自控温发热材料，其特征在于，所述丙烯基弹性体为丙烯和乙烯的共聚物，所述丙烯基弹性体含有8wt％-15wt％乙烯单体，所述丙烯基弹性体的熔体流动指数为0.5-10g/10min。

3.根据权利要求1所述的自控温发热材料，其特征在于，所述石蜡为分子量为300-1000、熔点为40-70℃的低分子聚合物。

4.根据权利要求1所述的自控温发热材料，其特征在于，所述石墨烯为单层直径为1-5μm、厚度为0.8-1.2nm的氧化石墨烯片。

5.根据权利要求1所述的自控温发热材料，其特征在于，所述碳纳米管为直径为5-20nm、长径比为10-30的碳纳米管。

6.根据权利要求1所述的自控温发热材料，其特征在于，所述分散剂的数均分子量为500-2000；所述分散剂为丙烯酸及其衍生物的共聚物。

7.权利要求1所述的自控温发热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按所述重量份数于50-500rpm边搅拌边用分散剂对石墨烯和碳纳米管进行喷洒，得到预分散导电剂；

(2)按所述重量份数将石蜡和步骤(1)的预分散导电剂于70-90℃进行熔融混炼，得到芯层材料；

(3)以熔体电纺三维打印的喷头为同轴喷头、其中外层喷出丙烯基弹性体打印为皮层、内层喷出步骤(2)的芯层材料打印为芯层，于打印温度为140-160℃、熔体流量为20ml/min进行熔体电纺三维同轴打印，得到自控温发热材料。

8.根据权利要求7所述的自控温发热材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的熔融混炼在挤出机或密炼机中进行。

9.根据权利要求8所述的自控温发热材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的转速为100~400rpm；所述密炼机的转速为30rpm。