[实用新型]一种石墨烯电热服装

说明书

本实用新型公开了一种石墨烯电热服装，包括本体和石墨烯电热膜，石墨烯电热膜为长方形，均匀排布在本体中，包括涂覆面、加固层和涂覆层，涂覆层内均匀分布有石墨烯纳米颗粒，加固层为单层通孔结构薄膜，涂覆层部分渗入通孔中，涂覆层两短边边缘分别粘结有铜箔。本实用新型可在涂覆层中添加较高比重的石墨烯，使石墨烯电热膜发热更均匀，加固层增加涂覆面和涂覆层之间的作用力，避免重复形变后涂覆层出现微裂痕或者脱落导致的电阻增加而发热不均；石墨烯电热膜为长方形，不会出现涂覆层面积过大电压不一致而发热不均匀的情况，石墨烯电热膜工作电压小、能耗低，使用时间长且安全。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制品，尤其涉及一种石墨烯电热服装。

背景技术

石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体，石墨烯是由sp2杂化的碳原子蜂窝状六角结构紧密排列而成的二维单原子层片状晶体材料，具有大π共轭体系和最薄单层原子厚度的结构，这使得其拥有独特的光、电、磁、机械等物理性能和化学性质，自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域具体实际应用中也有很高的开发潜力和应用价值。

石墨烯具稳定的电热性能，利用该性能可将石墨烯制成保暖保健相关的产品，制备该类产品通常是将石墨烯均匀分布在特定载体中，如含有一定比例的石墨烯化学纤维或者石墨烯复合材料等，由于石墨烯可自发团聚，若制备石墨烯含量较高的载体成本会很高且力学性能下降明显，但石墨烯含量低，在载体中过于分散，会出现电阻大，发热不均匀的问题，无法充分发挥石墨烯的热性能。

可穿戴电热服饰可额外提供热量，通常是将电阻丝包埋在衣服中，使用移动电源持续发热。该类电热服饰中的电阻丝在反复的形变后会出现变细或者断裂的情况，影响电热效果。并且电阻丝功耗较大，移动电源电量有限，无法长时间使用。

实用新型内容

本实用新型针对现有可穿戴电热服饰电热效果和持久性差的问题，提供一种石墨烯电热服装。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种石墨烯电热服装，包括本体和嵌入所述本体内部的石墨烯电热膜，其特征在于，所述石墨烯电热膜为长方形，均匀排布在所述本体中，石墨烯电热膜包括涂覆面、加固层和涂覆层，涂覆层内均匀分布有石墨烯纳米颗粒，加固层为单层通孔结构薄膜，涂覆层部分渗入通孔中，涂覆层两短边边缘分别粘结有铜箔，铜箔连接有电源线，每个所述石墨烯电热膜串联后通过装饰开关连接到移动电源上，所述移动电源设置在所述本体内侧，所述装饰开关设置在所述本体外表。

所述石墨烯电热膜长宽比为(5-10):1，其制备方法为：

1)制备石墨烯涂覆液：将纳米石墨烯加入到天然胶乳中，搅拌均匀后加入分散剂5040，用胶体磨研磨后静置备用，其中，纳米石墨烯用量为所述石墨烯涂覆液重量的15％-30％；所述分散剂5040用量为所述石墨烯涂覆液重量的1％；2)气息图案法制备加固层：将涂覆面表面清洗干净并晾干，将醋酸纤维素溶解在二硫化碳中配制成6-12g/L的溶液，将涂覆面边缘折叠5mm后平铺在冰面上，将溶液均匀涂刷在涂覆面表面形成层厚为0.5-1.5mm的聚合物溶液膜，控制湿度为70-100％、温度为26℃-28℃，待二硫化碳挥发后形成具有通孔结构的醋酸纤维膜，即为加固层；3)喷涂及硫化：将硫化剂加入到步骤1)所得石墨烯涂覆液中并搅拌均匀，脱泡后装入喷枪，均匀喷涂在加固层上，用40-50℃的热压辊将石墨烯涂覆液碾压平整并进行预硫化，辊压为30-50MPa，辊压时间为15-30min，再在70-90℃的烘箱中继续硫化4-6h，取出后将涂覆面边缘剪掉，制得石墨烯电热膜；4)成型：将步骤3)所得石墨烯电热膜裁剪成所需形状，选取合适区域用导电胶粘结铜箔。