[发明专利]新型PTC发热油墨及其制备方法以及在电热膜中的应用

说明书

本发明涉及一种新型PTC发热油墨，其包括如下质量百分比的组分：10％‑40％的骨架连接料、5％‑20％的有机相变材料、1％‑20％的石墨烯复合导电填料、1％‑10％的助剂和余量溶剂；所述骨架连接料采用丙烯酸树脂、酚醛改性萜烯树脂、聚氨酯、聚酯中的一种或者多种的组合；所述有机相变材料采用一定熔点的乙烯‑醋酸乙烯共聚物、相变蜡、月桂酸、硬脂酸、聚乙二醇中的一种或多种的组合；所述导电填料采用石墨烯、石墨粉、导电碳粉、碳纳米管中的一种或多种的组合。本发明解决了传统采用钛酸钡、氧化铅等金属氧化物的PTC功能材料的转化温度较高容易导致异常升温造成的安全隐患，实现了每个电路最小单元智能精准控温，大大提高地暖电热膜使用的安全性能。

技术领域

本发明涉及石墨烯应用技术领域，尤其涉及一种新型PTC发热油墨及其制备方法以及在电热膜中的应用。

背景技术

电热膜是一种由导电发热油墨印刷在PET或PI等电气绝缘薄膜材料上经过烘干固化等工艺再封的柔性发热薄膜，该薄膜可用作于地暖等加热装置。电热膜用于地暖中，属于低温辐射电热膜，根据JG/T286-2010《低温辐射电热膜》标准，电热膜正常工作表面最高温度不超过80℃。电热膜作为地暖使用时，需要与挤塑板等保温材料配合使用以达到较好的保温效果，另外再与温控系统进行连接，温控系统对地暖的整体温度进行控制，其中温控器由温控探头对电热膜进行温度点测量，以防止过热现象。实际使用过程中，温控探头数量有限，存在局部积热的部位没有温控探头，比如针织物覆盖地板热量不能有效的散发，积热温度可达到一百多度，甚至更高，对铺装的基材挤塑板和木地板，具有较大的损害，长期过热容易导致挤塑板下陷，而且温度过高对铺装木地板的情况有巨大的安全隐患，因此对电热膜的温度限制，很有必要由点拓展到面，全面对电热膜的温度进行限制，防止过热。

组成电热膜的核心部分是发热油墨部分，因此使发热油墨具有PTC效应，可以在过热的情况电阻迅速增大，功率迅速降低，防止过热。PTC材料在电子器件等领域已有应用，但是多采用粉末混合和熔融共混等方法制作的，而且居里温度点都相对较高，且循环使用寿命低，并不能满足电地暖膜的智能控温和长寿命的要求，且要具有印刷油墨的特性。

此外，传统的PTC功能材料一般采用钛酸钡、氧化铅等金属氧化物，这种PTC功能材料转化温度高，容易导致发热膜异常升温，而例如地暖膜通常是低温发热膜，转化温度高导致的异常升温具有安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型PTC发热油墨，应用于电热膜后，解决了电热膜的异常升温问题，提高了电热膜的安全系数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述新型PTC发热油墨，包括如下质量百分比的组分：

10％-40％的骨架连接料、5％-20％的有机相变材料、1％-20％的石墨烯复合导电填料、1％-10％的助剂和余量溶剂。

在本发明提供的新型PTC发热油墨的一种较佳实施例中，所述骨架连接料采用丙烯酸树脂、酚醛改性萜烯树脂、聚氨酯、聚酯中的一种或者多种的组合。

在本发明提供的新型PTC发热油墨的一种较佳实施例中，所述有机相变材料采用熔点为40-80℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物、相变蜡、月桂酸、硬脂酸、聚乙二醇中的一种或多种的组合。

在本发明提供的新型PTC发热油墨的一种较佳实施例中，所述导电填料采用石墨烯和石墨粉、导电碳粉、碳纳米管中的一种或多种的组合。

在本发明提供的新型PTC发热油墨的一种较佳实施例中，所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂。

在本发明提供的新型PTC发热油墨的一种较佳实施例中，所述溶剂采用酮类、醚类、酯类、醇类、碳氢化合物中的一种或多种的组合。

本发明的所述新型PTC发热油墨的制备方法，包括以下步骤：