[发明专利]一种炭系远红外辐射电热板及其制备方法

权利要求书

1.一种炭系远红外辐射电热板，其特征是：包括炭系远红外辐射电热基板，所述炭系远红外辐射电热基板由炭系远红外辐射电热组合物制成，所述炭系远红外辐射电热组合物包括碳系三维导电网络体、复合陶瓷粉和粘结剂，所述碳系三维导电网络体由表面接枝石墨烯的导电纤维和表面接枝丙烯酰胺的炭黑通过静电吸附而成。

2.根据权利要求1所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：炭系远红外辐射电热基板的厚度为5-30mm。

3.根据权利要求1或2所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：在炭系远红外辐射电热基板内部设有正负电极，在正负电极上设有导线。

4.根据权利要求3所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：电极位于炭系远红外辐射电热基板厚度1/2处。

5.根据权利要求3所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：正负电极位于同一水平面上。

6.根据权利要求1或2所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：在炭系远红外辐射电热基板的外层包覆有中间层，所述中间层为绝缘层或/和保护层。

7.根据权利要求6所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：在中间层上还设有装饰层，所述装饰层仅位于中间层的顶面，或者位于中间层的顶面和侧面。

8.根据权利要求1所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：炭系远红外辐射电热组合物中，各原料重量份用量如下：石墨烯5-30份，炭黑10-50份，导电纤维5-10份，复合陶瓷粉50-100份，粘结剂20-80份。

9.根据权利要求1或8所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：所述导电纤维为石墨纤维、碳纤维和金属纤维中的一种或几种；所述复合陶瓷粉为刚玉、钛白粉、石英、石灰石、高岭土和云母中的至少两种；所述粘结剂为酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂中的一种或两种。

10.根据权利要求9所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：所述复合陶瓷粉为刚玉、石英、钛白粉和石灰石的混合物。

11.根据权利要求1或8所述的炭系远红外辐射电热板，其特征是：所述石墨烯层数为1-10层，所述炭黑的粒径为5-50nm，所述导电纤维的长度为1-10mm；所述复合陶瓷粉的粒径为5-20μm。

12.权利要求1-11中任一所述的炭系远红外辐射电热板的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）制备碳系三维导电网络体：

a.将分散均匀的导电纤维表面接枝石墨烯；

b.将炭黑表面接枝丙烯酰胺；

c.将表面接枝石墨烯的导电纤维和表面接枝丙烯酰胺的炭黑进行球磨，在球磨的作用下石墨烯和炭黑通过静电吸附形成三维网络，得碳系三维导电网络体；

（2）将复合陶瓷粉在1200℃-1800℃下烧结5-10h，烧结后破碎、研磨、筛分，取粒径5-20μm的复合陶瓷粉，备用；

（3）将碳系三维导电网络体和烧结后的复合陶瓷粉混合，然后加入粘结剂，混合均匀，得炭系远红外辐射电热组合物；

（4）将炭系远红外辐射电热组合物浇入模具中，然后埋入带有导线的电极，压实进行成型，成型后脱模，得到炭系远红外辐射电热基板；

（5）在炭系远红外辐射电热基板的外层包覆中间层，在中间层上设置装饰层，得炭系远红外辐射电热板。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征是：

步骤（1）中，导电纤维表面接枝石墨烯的方法为：将分散均匀的导电纤维、石墨烯在硅烷偶联剂水溶液中进行反应，硅烷偶联剂水溶液的体积浓度为3-5%，pH为4-6，反应温度为20-60℃；

步骤（2）中，炭黑表面接枝丙烯酰胺的方法为：将炭黑和丙烯酰胺在过氧化二苯甲酰存在下进行球磨，实现丙烯酰胺的接枝。