[发明专利]一种石墨烯电热布的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于远红外电热布领域，特别涉及一种石墨烯电热布的制备方法及应用。

背景技术

电热布和电热膜均是常见的供暖系统，电热布就像普通的布料一样是纺织品；而电热膜主要是一种印刷类供暖系统；电热布的厚度比电热膜大一些，其具有颇多电热膜不可比拟的优点，如电热布产品本身不用粘合剂，无胶，不存在粘合剂在高温下熔化、老化氧化、开裂、起泡、打火等现象；而利用纺织技术与基材编织到一起，性能比较稳定；同时，电热布的功率稳定无衰减，寿命长达30年以上，制热效果良好，受外力影响小，不怕折，不怕压，可折叠；电热布的防水性能也较强，在潮湿的环境下可正常使用。

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。其具有较强的导电性和导热性。石墨烯已经广泛的应用于很多领域，不过关于石墨烯基的远红外发热布的研究还是颇少。如无锡同创石墨烯应用科技有限公司研制了一种石墨烯改性增强远红外导电浆料的制备方法(CN105244117A)，其中提到该导电浆料可应用在电热膜、柔性电热布、电热板和其他电采暖产品上。但是并未公开一种具体的电热布。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，研制出一种发热均匀，发热效率高，并且在使用过程中衰减较少，工作寿命较长的石墨烯电热布的制备方法。

一种石墨烯电热布的制备方法，包括如下步骤：

1)将石墨烯与纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体混合，得到石墨烯基复合物；

2)将石墨烯复合物分散在树脂溶液中，得到石墨烯改性远红外导电浆料；

3)将导电浆料扎染、网印或者涂覆的方式，将石墨烯改性远红外导电浆料与基体结合在一起，制备得到石墨烯电热布。

作为优选，所述石墨烯为单层或多层石墨烯；

作为优选，所述纳米高分子材料为纳米碳纤维、纳米聚乙烯、纳米聚氯乙烯中的一种或几种；

作为优选，所述无机纳米粉体为纳米氧化铝、氧化钛、氧化镁、二氧化钛中的一种或几种；

作为优选，所述树脂为聚酯树脂或者PU树脂中的一种或几种；

作为优选，所述树脂溶液为树脂水溶液或者树脂有机溶剂溶液；

作为优选，所述石墨烯与纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体的重量份比为(2-7)：(10-20)：(20:30)；

作为优选，所述基体为纯棉布，纤维布或者复合布。

所制备的石墨烯电热布可在电加热生活用品、电加热供暖装置、辐射远红外线理疗器和电热育苗器上应用。

所制备的石墨烯电热布，升温迅速且不聚温，电性能稳定，长久正常使用功率无衰减，绝无电电磁波辐射。产品经国家相关检测机构检测各项指标符合要求，法向全发射率为88％-97％,红外辐射主波段波长4—18微米，峰值在8—11微米；通过调整石墨烯的添加量可改变红外辐射的峰值范围；该电热膜具有较强的远红外线辐射指数，及适用于电地暖，远红外发热从足底温暖，舒筋活络，改善人体微循环提高人体免疫力；该电热膜的制备工艺简单，易于工业化，原料来源广泛，非常适合应用于生产。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：

一种石墨烯电热布的制备方法，包括如下步骤：

1)将石墨烯与纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体混合，得到石墨烯基复合物；

2)将石墨烯复合物分散在树脂溶液中，得到石墨烯改性远红外导电浆料；

3)将导电浆料扎染、网印或者涂覆的方式，将石墨烯改性远红外导电浆料与基体结合在一起，制备得到石墨烯电热布。

所述石墨烯为单层石墨烯；

所述纳米高分子材料为纳米碳纤维；

所述无机纳米粉体为纳米氧化铝；

所述树脂为聚酯树脂；

所述树脂溶液为树脂水溶液；

所述石墨烯与纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体的重量份比为7：20：20；

所述基体为纯棉布；

所制备的石墨烯电热布法向全发射率为89％。

实施例2：

一种石墨烯电热布的制备方法，包括如下步骤：