[发明专利]石墨烯纤维的制备方法、电热炕暖板及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选用多层石墨烯粉体与碳纳米管粉体按重量比例1：(1～5)进行混合，得到混合物A，将混合物A加入表面活性剂中进行浸泡且浸泡时间为20～40min，得到混合物B；其中：多层石墨烯粉体的层数大于10，该多层石墨烯粉体的厚度小于10nm且水平方向的宽度在10～15nm范围内；碳纳米管粉体的粒度为5～10nm；

S2：过滤混合物B得到固态的混合物C，向混合物C中加入粘接剂、分散剂、增塑剂、撒干剂以及填料，且同时以1000～2000rpm/min的速度搅拌20～40min得到混合物D；其中：粘接剂、分散剂、增塑剂以及撒干剂的加入量均为混合物C重量的1％～1.2％；填料的加入量为混合物C重量的20％～40％；填料粒度为1～5nm；

S3：研磨混合物D，研磨时间为20～40min，得到混合物E；

S4：混合物E与去离子水按重量比1：(1～5)混合，得到混合物F；

S5：将纺纱线浸渍于所述混合物F中，浸渍5～10min后将纺纱线从混合物F中取出且挂晾5～10min；

S6：将挂晾完成的纺纱线上多余的混合物F刮掉；

S7：将经过步骤S6处理后的纺纱线干燥，干燥时间为15～20min，得到所述石墨烯纤维。

2.根据权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述表面活性剂由浓度为90～95wt％的乙醇溶液与无离子水按重量比例1：1混合得到。

3.根据权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述粘接剂由水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂按重量比例1：1混合得到。

4.根据权利要求1-3任一项所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述分散剂六偏磷酸钠；所述增塑剂为顺丁烯二酸；撒干剂为硬脂酸铝；填料为碳黑。

5.根据权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中多层石墨烯粉体与碳纳米管粉体的重量比为1:3；表面活性剂是浓度92wt％的乙醇溶液与纯净水按重量比例1：1混合；浸泡时间为20min；步骤S2中转速为1000rpm/min；搅拌时间40min；步骤S3中研磨时间为40min；步骤S4中混合物E与去离子水的重量比为1:2。

6.一种电热炕暖板，其特征在于，包括依次连接的绝缘层、发热层以及保温层，所述发热层上设置有过温保护器；发热层上连接有接线头；所述发热层包括覆盖壳体以及由碳纤维和权利要求1-5任一项所述的石墨烯纤维制成的导热线，导热线设置于覆盖壳体内；该石墨烯碳纤维远红外电热炕暖板还包括与保温层粘接的覆盖层。

7.根据权利要求6所述的电热炕暖板，其特征在于，所述覆盖层上连接有装饰金属板框；所述覆盖层由铝箔制成。

8.一种电热炕暖板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

H1：将碳纤维与权利要求1-5任一项所述的石墨烯纤维混绞得到导热线；

H2：制备覆盖壳体且在覆盖壳体上预留出接线孔；

H3：将覆盖壳体的内壁进行绝缘处理；

H4：将步骤H1中的导热线放置于经过步骤H3处理的覆盖壳体内，且将过温保护器与导热线串联，导热线的两端与电源连接线连接，电源连接线伸出所述覆盖壳体；

H5：将步骤H4中的覆盖壳体外包裹导热系数小的材料，形成一层保温层；

H6：向覆盖壳体内挤入聚氨酯树脂，等待聚氨酯树脂固化，则聚氨酯树脂、导热线以及覆盖壳体形成发热层；

H7：将步骤H4中的电源连接线连接插头；

H8：将步骤H7中所得中间产品的发热层上粘接绝缘材料，形成一层绝缘层；

H9：将步骤H8中所得中间产品的保温层上粘接耐磨材料，形成一层覆盖层。

9.根据权利要求8所述的电热炕暖板的制作方法，其特征在于，步骤H3的具体为：将环氧树脂或聚氨酯树脂胶均匀地喷涂覆盖壳体的内壁。

10.根据权利要求8所述的电热炕暖板的制作方法，其特征在于，步骤H5的具体为：将铝箔牛皮纸粘在覆盖壳体的立边上后且将其放到压力机中以每平方厘米0.5KG的力挤压，即可在覆盖壳体外形成一层保温层。