[发明专利]一种高远红外发射率聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高远红外发射率聚合物材料及其制备方法，该材料的原料由以下重量份的组分组成：树脂100～120份，增塑剂25～50份，填充剂10～30份，稳定剂2～6份，润滑剂1～4份，偶联剂0.1～0.5份，阻燃剂1～3份；所述填充剂为无机矿物填料和碳化硅的混合物，所述稳定剂为抗氧化剂和热稳定剂的混合物。本发明提供的聚合物材料远红外发射率高，导热性优良，柔韧性好，低温稳定性优异，绝缘性能良好，制造工艺简单，生产成本低，易于成型，可广泛应用于供暖、理疗、干燥、农业大棚保温等低温远红外热辐射领域。

技术领域

本发明涉及红外辐射材料技术领域，具体地讲是涉及一种高远红外发射率聚合物材料及其制备方法。

背景技术

众所周知，波长范围在6～14μm的远红外线，容易与生物体内的水分子产生共振，使水分子活化，促进生物生长，故人们把这一波长范围的远红外光称为“生命之光”。当6～14μm的远红外线被人体吸收后，可促进人体血液循环，强化新陈代谢，提高机体的免疫功能，起到医疗保健的作用。近年来，随着人们对远红外线的认识越来越深刻，使得远红外线在供暖、理疗、干燥、农业大棚保温等领域有着广泛的应用前景。所以，发展先进的远红外辐射材料是至关重要的。

工业生产中红外发射材料的来源有很多，比如各种无机矿物质、金属氧化物、碳化物、氮化物、有机物等。比较常用的是将金属氧化物粉体混入到载体粘结剂中涂覆于固体物质的表面，以达到红外发射的目的，但通常都需要四种或四种以上的过渡族金属氧化物，经过混合、高温烧结以后才能达到理想效果，如授权公告号为CN100357365C的专利公开了以SiO₂、Fe₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂为原料，经过球磨、高温烧结、再球磨、添加粘结剂的方法制得了红外发射率为0.90的高红外辐射涂料。这种利用多种金属氧化物混合而制得的高红外发射率材料成本高，工艺复杂，生产周期长，烧结产物难以控制，且涂层柔韧性较差，在反复弯曲时容易脱落，进而失去红外辐射功能。

另一方面，市面上常见的远红外产品主要是将远红外发射材料附着在基体上或者是在基体中添加远红外发射材料来实现其功能，这类产品通常都需要在表面附加绝缘层和保护层。如授权公告号为CN205081983U的专利公开了一种电热膜，其结构自下而上包括第一绝缘层、发热层、环氧胶层、纳米远红外发射层、热熔胶层及第二绝缘层，其中远红外材料通过环氧胶附着在发热层上。这种远红外产品结构较为复杂，并且附加的绝缘保护层在一定程度上会减弱由纳米远红外发射层发射出的远红外光，降低远红外热辐射性能。

综上所述，目前市场上还缺少一种低成本、高远红外发射率、制备工艺简单、生产周期短、柔韧性优异以及能同时满足绝缘、保护功能的远红外热辐射材料。

发明内容

为了克服现有发明中的不足，本发明的目的是提供一种高远红外发射率聚合物材料及其制备方法，该高远红外发射率聚合物材料具有低成本、高远红外发射率、制备工艺简单、生产周期短、力学性能优良、柔韧性好、有较高导热系数、低温和化学稳定性好且能同时起到绝缘、保护作用的优点。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案来实现：

一种高远红外发射率聚合物材料，其原料由以下重量份的组分组成：树脂100～120份，增塑剂25～50份，填充剂10～30份，稳定剂2～6份，润滑剂1～4份，偶联剂0.1～0.5份，阻燃剂1～3份；所述填充剂为无机矿物填料和碳化硅的混合物，所述稳定剂为抗氧化剂和热稳定剂的混合物。

所述树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的一种或多种。

所述填充剂由无机矿物填料和碳化硅按质量比(9～25):(1～5)混合组成，其中，无机矿物填料为高岭土、堇青石、绢云母、莫来石、锆英石中的一种或多种混合；所述无机矿物填料和碳化硅均为粉末状，粒径为0.5～10μm。