[发明专利]特定频点远红外发热材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及远红外发热材料的制备方法，更具体地说是一种特定频点远红外发热材料的制备方法。

背景技术

红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线，是太阳光中众多不可见光线的一种，分为近红外线、中红外线和远红外线，其中对人体健康最有益的远红外线，波长为4～15μm，通常被称为“生命光线”。

远红外线能量对机体病灶的生物效应不只是单一的物理作用，而是复杂的生物物理、生物化学和病理的综合反应过程。由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光线”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。所以远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治作用。

目前，远红外辐射源大多都是采用人造陶瓷、碳纤维等材料，但是这些材料在远红外辐射波长、辐射强度等方面是固有特性，不易改变。同时，目前广泛使用的远红外碳纤维加热板，缺少远红外特性的相应检测设备，对远红外的各项特性没能做相应检测，选用FR4单层基板为基材，基板不耐高温。另外，远红外碳纤维加热板采用普通碳浆印刷作为发热导体，普通碳浆在温度变化时方阻特性发生变化，导致其发热功率散差较大，目前市场上的远红外碳纤维加热板功率最大散差达到50％，最小散差也达到15％，且功率一致性很难保证。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能够实现对远红外线的辐射波长及辐射强度进行控制、功率散差小、耐高温、绝缘性能好、使用安全可靠的特定频点远红外发热材料及其制备方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明特定频点远红外发热体的结构特点是采用PET基材，以顶层PET基材构成绝缘板，在底层PET基材上形成有作为远红外辐射源的纳米复合材料层，所述纳米复合材料层是以其特定的法向比辐射率形成具有设定辐射频点的远红外辐射源，所述纳米复合材料通过电极和焊盘引出电源导线；

所述特定的法向比辐射率为0.84-0.95；

所述远红外辐射源的辐射波长为4-15μm。

本发明特定频点远红外发热材料的特点也在于：

所述纳米复合材料层是以碳纳米管和二氧化硅纳米管为原料，配以适量辅料构成纳米复合浆料；所述辅料包括连接料、添加剂、固化剂、有机溶剂、表面处理剂、消泡剂和分散剂；

所述连接料为：过氯乙烯树脂、氯化聚丙烯或丙烯酸酯；

所述添加剂为：过硫酸盐、过硫酸钠或三乙胺盐酸盐；

所述固化剂为：苯酚、甲酚或乙二胺缩合物；

所述消泡剂为：聚二甲基硅氧烷或乳化硅油；

所述分散剂为：聚乙二醇或聚氧乙烯醚；

所述有机溶剂为：苯乙烯、三氯乙烯或乙烯乙二醇醚；

所述表面处理剂为：油酸、丙烯酸或苯甲酰胺。

所述纳米复合浆料原料组成为：

碳纳米管          5-15g

二氧化硅纳米管    5-20g

连接料            1-4g

添加剂            1-3g

固化剂            2-4g

消泡剂            1-3g

分散剂            1-3g

有机溶剂          10-200ml

表面处理剂        1-3g

所述纳米复合浆料的制备按如下步骤进行：

a、将5-15g的碳纳米管粉末用粉末粉碎机进行粉碎至面粉状之后，溶解到5-100ml的有机溶剂中，搅拌得到碳纳米管溶液；

b、用5-100ml的有机溶剂溶解1-3g的表面处理剂，得到表面处理剂溶液，再向表面处理剂溶液中加入5-20g的二氧化硅纳米管，在20～2000kHz超声波作用下分散5～500分钟，分离有机溶剂即制得经表面处理的二氧化硅纳米管；

c、将步骤a得到的碳纳米管溶液和步骤b得到的表面处理的二氧化硅纳米管混合，同时添加1-4g的连接料、1-3g的添加剂、2-4g的固化剂、1-3g的消泡剂和1-3g的分散剂，搅拌15-20小时之后，得到二氧化硅纳米管和碳纳米管的预混物；