[发明专利]基于石墨烯的有机PTC自控温电热纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于石墨烯的有机PTC自控温电热纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将石墨烯粉体进行高温纯化处理以提高导电性：

石墨烯粉体为机械剥离法制备，平均层数10层，片径0.5μm；所述石墨烯粉体处理方法步骤如下：

①将石墨烯粉体放入浓硝酸中，120℃下加热回流10h，超声处理30min，水洗10次，干燥至恒重；

②上述石墨烯粉体放入惰性气体高温炉中纯化处理，温度为2000℃，得到高温纯化石墨烯粉体，测定所得石墨烯粉体的电导率为10⁶-10⁷S/m；

2）配制石墨烯高分散浆料：将高温纯化石墨烯粉体加入到N-甲基吡咯烷酮中，并充分研磨分散，然后超声5-30min，得到固含量5%石墨烯高分散浆料；

3）配制石墨烯基PTC电热浆料：将PE树脂于80℃下搅拌回流10h溶解于十氢萘中，然后冷却至常温，得到溶解好的树脂溶液；将石墨烯高分散浆料和所得树脂溶 液充分混合后，加入分散剂、消泡流平剂、粘度调节剂，并在全自动真空脱泡机中搅拌脱泡5h，得到动态黏度为1000mpa·s的石墨烯基PTC电热浆料；

4）纤维基体处理：将尼龙纤维以1%钛酸酯偶联剂的乙醇溶液浸泡5h，干燥至恒重；

5）成型：步骤4）中处理后的纤维基体通过雾化喷涂的方式在其包覆一层石墨烯基PTC电热浆料，在80℃下充分干燥固化，得到石墨烯有机PTC电热纤维；

所述石墨烯基PTC电热浆料中，各物料配比为25份PE树脂、2.5份高温纯化石墨烯粉、25份十氢萘、47份N-甲基吡咯烷酮、0.01份分散剂、0.5份消泡流平剂。

2.由权利要求1中所述的方法所制备的基于石墨烯的有机PTC自控温电热纤维。

3.权利要求2所述的基于石墨烯的有机PTC自控温电热纤维在电热采暖装置中的应用。

4.包含权利要求2所述的基于石墨烯的有机PTC自控温电热纤维的电热采暖装置。