[发明专利]一种高转换效率电热膜的制备方法

说明书

本发明属于电热膜制备技术领域，具体涉及一种高转换效率电热膜的制备方法。本发明以天然石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷为原料得到预处理石墨粉，将硝酸银溶液和柠檬酸钠混合并加入硼氢化钠得到还原性银晶液，将上述原位反应液、还原性银晶液、三氯化锑、四氯化锡等混合得到混合胶液，向基材喷涂混合胶液，再提拉成膜，得到电热膜，本发明以石墨烯作为电热膜的导电导热网络，以少量银粉导电填料为优化导电填料，赋予了电热膜良好的导电导热性能，有利于提高电热膜的电热转换效率，电热膜表面的酚羟基和环氧基团与硅羟基发生脱水缩合，形成高强度的化学键合，有利于提高电热膜对建筑类基材的附着性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于电热膜制备技术领域，具体涉及一种高转换效率电热膜的制备方法。

背景技术

电阻加热中有各种加热元件，如电热丝、电热管、电热板、石英管、PTC电热元件等。近年来，传统电热材料如金属钨、钼、镍及其合金等，因耗材量大、使用寿命短、加工成形困难、工况不稳定等缺点逐渐被新型电热材料所取代。其中，电热膜作为加热元件的产品，在工业、农业等各个领域得到广泛应用。

电热膜，又称金属氧化物电热膜。通电后成为面状热源的薄膜状半导体电热材料，它具有熔点高、硬度大、电阻低、热效率高、化学稳定性好等特点。而传统的点热源由于散热面积小，与被加热体要靠其他物体间接传导，在电热转换过程中，电能所产生的热能不能很快传给被加热体，造成电热元件上热量过于集中，元件本身很快变得炽热，电能的很大一部分变成光能而散失，造成电热转换效率较低。此外，电热膜还具有耐酸、碱性能力好，使用寿命长，在加热过程中无明火，工艺要求简单，加工成本低，安全可靠等特点，在电热领域受到人们的重视。

目前，现有的电热膜存在以下问题：

（1）电热膜稳定性不足，电热膜与基底结合不紧密，在外力或热应力作用下容易开裂或脱落；

（2）制备过程中对温度要求过高；

（3）大面积成膜时，成膜效率低，尤其是喷涂工艺成膜，喷涂速率和面积有限，需要多次喷涂，对膜厚要求高的情况下，成膜周期长；

（4）容易产生重金属污染及使用过程普遍存在功率衰减过快方块电阻控制难；

（5）漏电流较大等缺陷。

因此，提供一种耐高、低温性能好，稳定性好，附着力的强电热膜具有重要意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前电热膜电热转换效率低，对建筑类基材的附着性能较差的缺陷，提供了一种高转换效率电热膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

高转换效率电热膜的具体制备步骤为：

将原位反应液、还原性银晶液、三氯化锑、四氯化锡、聚酰胺酸混合，得到混合胶液，先将基材预热，将混合胶液雾化喷涂至基材表面，再将喷涂处理后的基材浸入混合胶液中提拉成膜，随后放入电热炉中升温，保温处理40～45min，得到高转换效率电热膜；

还原性银晶液具体制备步骤为：

将20～25mL质量分数为25%的硝酸银溶液和30～40mL质量分数为20%的柠檬酸钠的水溶液装入单口瓶中，用磁力搅拌器以600～700r/min的转速开始搅拌，再向单口瓶中加入2～3mL质量分数为10%的硼氢化钠溶液，搅拌反应2～3min，静置2～3h，得到还原性银晶液；

原位反应液具体制备步骤为：

将装有氧化石墨烯悬浮液的烧杯置于水浴锅中，加热升温至80～95℃，以200～300r/min的转速搅拌，在搅拌条件下向氧化石墨烯悬浮液中加入抗坏血酸，随后滴加质量分数为20%的氨水，调节溶液pH至9～10，得到原位反应液。