[发明专利]一种微电流发热复合材料及发热马桶座圈

说明书

本发明公开了一种微电流发热复合材料及发热马桶座圈，由成型塑料与碳质微粒、碳纳米管和导电石墨复合而成，其中成型塑料与碳质微粒、碳纳米管和导电石墨的比例为60‑70∶1.45‑24∶5∶5其中所述碳质微粒的含量为2％‑25％，所述微电流发热复合材料在直流电的驱动下形成电场式导电，从而整体发热。采用以上技术方案的微电流发热复合材料通过电场式导电可以激发成型塑料的极性排布方向频繁反转形成介电损耗而产生热量。该微电流发热复合材料工作时整体发热无需设置热量传导装置，热效率更高。该微电流发热复合材料功耗低工作电流小，发热温度不超过36℃，而且无辐射危害，非常适合在于人体相接触的场合下使用。本发明还公开了一种发热马桶座圈。

技术领域

本发明涉及功能性高分子复合材料及其应用，特别涉及一种微电流发热复合材料及一种发热马桶座圈。

背景技术

马桶作为人类日常生活的必需品现已走进千家万户，由于入厕时马桶圈垫直接与皮肤接触，在严寒的冬季，会使人产生强烈的冰冷刺激感。

在现有技术中，消费者常常在马桶座圈上套设布套，将使用者和马桶座圈的表面隔离开，从而避免马桶座圈表面温度太低，降低使用者使用体验的情况出现。但是，布套在使用一段时间后，为了避免细菌过多，损害使用者的卫生健康，因此，需要将布套拆卸下来进行清洗，但是清洗和拆装布套会给使用者带来一定的不便。

目前市面上也出现了一些可以发热的马桶圈，通过电加热的方式使马桶圈维持一定的温度。但是这些可以发热的马桶圈一般采用电热丝等进行加热，必须与市电相连接。而鉴于目前的现状，国内外一般都没有在安装马桶的位置预留插座，由此现有的可以发热的马桶圈取电不方便。而且电热丝等加热装置的功率较大，一般还必须设置相应的温控调节电路，由此增加了成本。而且马桶一般处于较为潮湿的环境中，温控调节电路的使用寿命大大缩短，由此容易导致温度控制失效，严重的还会损坏塑料马桶圈甚至伤害人体。而且现有的可以发热的马桶圈直接使用市电，再水淋或者潮湿环境下容易发生短路或者漏电，从而危害人身安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种微电流发热复合材料及发热马桶座圈。

根据本发明的一个方面，提供了一种微电流发热复合材料，由成型塑料与碳质微粒、碳纳米管和导电石墨复合而成，其中成型塑料与碳质微粒、碳纳米管和导电石墨的比例为60-70∶1.45-24∶5∶5，其中所述碳质微粒的含量为2％-25％，所述微电流发热复合材料在直流电的驱动下形成电场式导电，从而整体发热。

进一步地，所述碳纳米管在分子微观结构上与成型硬塑为线与点接触形式，所述碳质微粒在分子微观结构上与成型硬塑为点与点接触形式，所述导电石墨在分子微观结构上与成型硬塑为点与点接触形式，所述成型硬塑在分子微观上单位体积大于碳纳米管、碳质微粒和导电石墨。

进一步地，所述成型塑料与碳质微粒、碳纳米管和导电石墨的比例为60∶15∶5∶5。

进一步地，两个相邻但不接触的碳质微粒或其集合体构成一个不稳定的微电容的正负极，两个碳质微粒之间的成型塑料则构成微电容的电介质，两个相邻但不接触的碳质微粒或其集合体的正负极状态不稳定，两个相邻但不接触的碳质微粒或其集合体之间的成型塑料处于极性变化的电场中，成型塑料的极性排布方向频繁随碳质微粒或其集合体的极性进行反转形成介电损耗而产生热量。

进一步地，成型塑料为偶极矩大于0.6D的极性高分子聚合物，且其介电常数大于2，介电损耗大于2×10。

进一步地，碳质微粒在成型塑料中均匀分布，确实是成型塑料各个区域碳质微粒的分布密度差异性不大于3％。

进一步地，该微电流发热复合材料表面及内部各个方向导电性的差异不大于5％。

具体地，成型塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯化苯乙烯、聚苯醚或者聚碳酸酯。