[发明专利]一种远红外加热用光固化碳浆的制备方法

说明书

本发明公开了一种远红外加热用光固化碳浆的制备方法，包括以下步骤：将光敏预聚物、超细改性无机填料、分散液进行搅拌混合，并加入光引发剂、流平剂、消泡剂和交联剂，在室温下低速搅拌混合，混合物料；将混合物料进行研磨，得到远红外加热用光固化碳浆。本发明制备的远红外加热用光固化碳浆在使用过程中，仅在紫外线下就可以瞬间固化，不需要额外的固化体系，具有使用方便快捷的特点，并且制备方法简单，易操作，远红外加热用光固化碳浆可以应用在电热膜、电热毯、电热涂料、电热板等电热产品领域，具有应用范围广，经济效益高的特点，适合大规模推广生产。

技术领域

本发明涉及电热涂料技术领域，具体涉及一种远红外加热用光固化碳浆的制备方法。

背景技术

远红外加热技术是利用热物体源所发射出来的远红外线照射被加热物料，使物料吸收远红外线后内部分子和原子“共振”产生热能，以达到加热的目的，是一种辐射传热的过程。远红外电热膜是一种依靠远红外加热技术，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成，工作时在电场的作用下，发热体中的碳分子团产生“布朗运动”，碳分子之间发生剧烈的摩擦和碰撞，产生的热能以远红外辐射和对流的形式对外传递，使人体和物体首先得到温暖，其电能与热能的转换率高达98%以上，综合效果优于传统的对流供暖方式。

但生产电热膜的过程中，传统的碳浆固化通常采用物理干燥的方式来去除高分子溶液中的溶剂，如通过加热或自然挥发的方式，依次来得到硬质的膜。但高分子溶液的溶剂往往对环境和人体会产生一定的危害，在固化过程中会造成空气的污染，特别是对于电热设备来说，其工作的环境具有一定的温度，对环境造成的影响比较长久。

中国专利CN110475396A公开了一种具有单面远红外辐射功能的石墨烯发热膜组件及基于其的暖床宝，远红外反射涂料的各原料按重量份的构成为：ITO(In(Sn)2O3)5～20份，二氧化硅1～10份，氧化铝20～28份，二氧化钛5～20份，丙烯酸树脂30～55份，聚氨酯-聚丙烯酸复合乳液5～10份，溶剂80～300份。但该专利制备的石墨烯发热膜组件的导热性能不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种远红外加热用光固化碳浆的制备方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种远红外加热用光固化碳浆的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，制备改性导电材料：将氢氧化钠溶液缓慢倒入钛酸丁酯和异丙醇的混合溶液中，搅拌混合20~35分钟后加入导电材料，升温至163~184℃，进行水热反应18~26小时，自然冷却至室温后用去离子水洗涤反应沉淀物，用浓度为0.1mol/L的盐酸溶液洗涤至沉淀物的pH在7~8，再放到盐酸溶液中搅拌混合6~8小时，再用去离子水洗涤至中性，过滤，并将滤饼在78~84℃烘干，得到改性导电材料；

步骤S20，将1~15份聚丙二醇二缩水甘油醚、0.3~0.8份羟基苯甲醚、0.5~1.2份N,N-二甲基苄胺、1.3~4.6份磺酸钠混合，油浴加热至105~115℃，加入40~60份丙烯酸，反应1.5~3小时，得到光敏预聚物；

步骤S30，将0.5~1.6份偶联剂溶于甲醇中，加入4~15份无机填料，搅拌球磨混合1.5~4小时，经喷雾干燥，得到超细改性无机填料；

步骤S40，将0.2~16份步骤S10得到的改性导电材料溶于溶剂中，采用频率在30~35HZ的超声波细胞破碎仪进行超声分散，得到分散液；

步骤S50，将步骤S20得到的光敏预聚物、步骤S30得到的超细改性无机填料、步骤S40得到的分散液进行搅拌混合，并加入4~12份光引发剂、1.2~4.5份流平剂、0.4~1.0份消泡剂和3~8.5份交联剂，在室温下250~350r/min低速搅拌混合10分钟，混合物料；

步骤S60，将步骤S50得到的混合物料进行研磨，得到远红外加热用光固化碳浆,研磨采用研磨机。