[发明专利]一种基于LIG法制备石墨烯高温电热膜的方法

说明书

本发明提供一种基于LIG法制备石墨烯高温电热膜的方法，包括：S1、形成PI‑铜电极的复合体层，铜电极全部嵌合或局部嵌合到PI膜中；S2、再在PI膜‑铜电极的复合体层表面形成PI材料层，构成PI‑铜电极‑PI材料层(待LIG层)的组合体；S3、对PI材料层进行LIG处理，激光透导使其形成石墨烯发热层图案，构成PI膜‑铜电极复合体层‑图案化石墨烯层(LIG层)的结构；和S4、在图案化石墨烯层表面封装保护膜层。

技术领域

本发明涉及一种采用激光诱导法制备石墨烯高温电热膜的方法。

背景技术

石墨烯是二十一世纪发展起来的新兴战略性材料，在石墨烯产业发展过程中，石墨烯电热膜获得较快发展，其表现为生产制造成本低、生产过程较为环保。特别是，石墨烯电热膜能够发射能够与人体实现较好共振吸收效应的远红外线，同时还有容易实现面发热，发热速度快等优点，成为当前电热膜领域竞相研究的热点。

当前主流使用的石墨烯电热膜，其主要制造方法分为如下几类：

第一类是采用石墨烯浆料制备的电热膜，这类电热膜，发热层一般包含高分子材料，高分子材料在使用过程中有温度限制，超过一定温度后电热膜的稳定性将急剧下降，具体表现为电热膜功率波动大，甚至直接产生不可逆的破坏，导致电热膜损毁或产生严重安全隐患；

第二类是采用化学气相沉积法（CVD）制备的石墨烯电热膜，这类电热膜在中低温下比较稳定，且由于石墨烯薄膜制备过程中一般采用吸附式化学掺杂方法，掺杂剂在高温作用下，会产生解吸附及石墨烯缺陷增大的现象，导致电热膜的发热功率下降，一定程度上抑制了高温热失控的问题。然而，CVD石墨烯电热膜使用温度一般在170度以下，超过此温度后，电热膜功率衰减严重，石墨烯缺陷严重放大，最后也会损坏。

综上所述，当前的石墨烯电热膜，由于发热材料自身原因，无法高温使用，严重影响了石墨烯电热膜在高温电热领域的使用推广。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在问题中的一个或多个，提供了一种基于LIG法制备石墨烯高温电热膜的方法，包括：

S1、形成PI-铜电极的复合体层，铜电极全部嵌合或局部嵌合到PI膜中；

S2、再在PI膜-铜电极的复合体层表面形成PI材料层，构成PI-铜电极-PI材料层（待LIG层）的组合体；

S3、对PI材料层进行LIG处理，激光透导使其形成石墨烯发热层图案，构成PI膜-铜电极复合体层-图案化石墨烯层（LIG层）的结构； 和

S4、在图案化石墨烯层表面封装保护膜层。

根据本发明的一个方面，所述S1的具体方法为：

取PI膜，在其表面涂布热塑性PI预聚体（聚酰胺酸），干燥形成半固化聚酰胺酸膜，再与铜电极压合，并亚胺化处理后使聚酰胺酸膜与PI膜融合为一体，最终形成铜电极全部嵌合或局部嵌合到PI膜中的PI膜-铜电极复合体层。

根据本发明的一个方面，所述S1的具体方法为：

在铜电极表面，涂布涂布热塑性PI预聚体（聚酰胺酸），干燥半固化形成聚酰胺酸膜，再与PI膜进行高温压合并亚胺化，也可形成PI-铜电极复合体。

根据本发明的一个方面，上述S1的两种方法中，干燥的温度均为120-200℃，干燥时间均为1-20min；优选地，干燥的温度均为150℃，干燥时间均为10min。

根据本发明的一个方面，上述S1的两种方法中，所述亚胺化处理的方法均为在高温下施压：压合温度为250-350℃，压力为2-10 MPa。

根据本发明的一个方面，所述S2的具体方法为：