[发明专利]一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜及其制备方法，所述发热膜包括第一绝缘层、位于第一绝缘层上的发热层、位于发热层上的电极层、位于电极层上的保护层、位于保护层上的第二绝缘层；所述的发热层为石墨烯层，所述的电极层为通过热压固定在发热层上的两根电极铜带，所述的石墨烯层由以下重量份原料制成，石墨烯24‑34、炭黑6‑8、多元醇酯2‑5、竹炭粉1‑2、聚二甲基硅氧烷1‑3、松节油12‑18、十二烷基硫酸钠1‑3。本发明的石墨烯发热膜耐老化和揉搓，制作方法简单、易行。

技术领域

本发明涉及发热膜技术领域，尤其涉及一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜及其制备方法。

背景技术

目前可用于加热的方式和材料有很多，包括电加热、红外加热以及电磁加热等。由于加热效率高、使用方便，电加热应用非常广泛。用于电加热的材料主要是导电体，其中导电体包括金属导体以及聚合物导电体。由于制备简易、密度低以及柔韧性好，聚合物基导电复合材料广泛用于制作导电发热材料。社会的发展对导电发热材料要求愈来愈高，例如要求发热体具有较好的柔性，能任意变形，能够耐受高温，能够耐受溶剂等等，以适于不同场合的使用，因此柔性的可变性且耐高温耐溶剂型导电发热体逐渐引起重视。

石墨烯导电性能好，电子迁移率快，发热速度快，更加节能环保，并且石墨烯发热原理是“生命光线”8—15μm远红外发热，对人体有很好的保健作用。现有的石墨烯发热膜耐老化性能差，易孙怀，不能长久的使用；另外，现有的应用于保暖衣服的石墨烯发热膜一般都是在其表面喷涂银浆层作为导电层，其发热性能好且具有杀菌的功能。但是，在衣服清洗时，由于揉搓很容易导致银浆层龟裂，银浆层电阻增大，进而影响发热装置的应用。如何设计一种耐老化性能好、耐揉搓的石墨烯基热压铜片结构的发热膜及其制备方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种耐老化性能好、耐揉搓的石墨烯基热压铜片结构的发热膜及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜，包括第一绝缘层、位于第一绝缘层上的发热层、位于发热层上的电极层、位于电极层上的保护层、位于保护层上的第二绝缘层；所述的发热层为石墨烯层，所述的电极层为通过热压固定在发热层上的两根电极铜带；所述的保护层为三聚氰胺层，所述的保护层上设置有与两根电极铜带位置对应的限位槽，两根所述的电极铜带都安装于限位槽内；所述的石墨烯层由以下重量份原料制成，石墨烯24-34、炭黑6-8、多元醇酯2-5、竹炭粉1-2、聚二甲基硅氧烷1-3、松节油12-18、十二烷基硫酸钠1-3。

优选的，所述的一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜，所述的第一绝缘层和第二绝缘层都为含有15-18％尼龙的聚酯薄膜，所述聚脂薄膜的厚度为0.5-0.8μm。

一种石墨烯基热压铜片结构的发热膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)石墨烯层的制备，将石墨烯、炭黑、竹炭粉混合并置于研磨机中，研磨15-20min，研磨完成后进行过滤，滤除的大颗粒物继续研磨，直至符合生产要求；将研磨后的原料置于超声波分散机中，并加入多元醇酯、聚二甲基硅氧烷、松节油、十二烷基硫酸钠进行超声分散，超声分散后移入搅拌机中进行搅拌；将搅拌后的混合原料放入乳化机中进行乳化处理，得到混合胶状原料，将混合胶状原料涂覆到基板上，并通过高温烘干、冷却、剥离工序，得到石墨烯层；

(2)将两根电极铜带通过热压固定在步骤(1)制备的石墨烯层上；

(3)裁剪两根钢带，裁剪的两根钢带的大小分别和两根电极铜带相同，将两根钢带通过热压压入三聚氰胺层的对应位置中，且使钢带的外表面和三聚氰胺层的外表面平齐，然后通过剥离将钢带和三聚氰胺层分离，得到具有限位槽的保护层；

(4)将石墨烯层具有电极铜带的一侧涂覆上粘合胶，然后通过粘合胶将石墨烯层和保护层粘合，粘合时，两根电极铜带对应的置于两个限位槽内；