[发明专利]柔性石墨烯电热膜的制备方法

说明书

本发明公布了一种柔性石墨烯电热膜的制备方法，包括：S1：取PI膜作为基材，在PI膜表面形成图案化铜箔电极，获得带有图案化铜箔电极的PI膜；S2：在带有图案化铜箔电极的PI膜的带有电极的一面上压合石墨烯高分子自支撑导电薄膜，得到PI‑铜电极‑石墨烯自支撑导电膜结构组件；S3：取PI膜作为封装膜，采用真空镀膜工艺在封装膜表面形成PTC或NTC热敏薄膜监测电路，再在PTC或NTC热敏薄膜监测电路表面覆盖一层环氧胶，得到PI‑PTC或NTC层‑环氧胶结构组件；S4：将S2制备的PI‑铜电极‑石墨烯自支撑导电膜结构组件与S3制备的PI‑PTC或NTC层‑环氧胶结构组件贴合并压合，得到PI‑铜电极‑石墨烯自支撑导电膜‑环氧胶‑PTC或NTC层‑PI复合结构，即可。

技术领域

本发明涉及电热膜制备领域，尤其涉及采用设置热敏电阻层来获得具备热保护功能的柔性电热膜的制备方法。

背景技术

近年来，随着消费升级和健康产业发展，各类柔性发热应用产品(如发热服饰、发热护具等)在市场上不断被推出，特别是石墨烯远红外健康理疗产品，获得了快速发展，并得到了消费者的认可。石墨烯远红外健康理疗产品，能够发射远红外线光波，且波长范围主要落在6-14微米区间，这个区间的远红外线更容易被人体所吸收，被称为“生命光波”，尤为受广大消费者所重视。此外，各类地暖用石墨烯柔性电热膜产品，也取得了较大发展。

当前，柔性石墨烯远红外健康理疗产品都采用石墨烯柔性电热膜作为电发热元件。然而，当前石墨烯柔性导电膜，如PU基石墨烯高分子(自支撑)导电膜，CVD石墨烯导电膜，一般不具备自限温(PTC)效应。自限温PTC效应指当电热膜温度超过某温度后，电热膜的电阻急剧增大，使得发热功率降低，随后发热温度自动回落，在低于某温度后，电热膜又可恢复正常工作，从而大大提升电热膜的工作安全性。目前常用的柔性电热膜温控系统，一般采用热敏电阻(温度传感器)粘贴至电热膜表面对电热膜温度进行监测并实现温度控制。然而，这种热敏电阻(温度传感器，利用PTC或NTC效应)尺寸很小，只能监测极小的面积，不能大范围监测电热膜表面的温度，一旦电热膜温度失控，存在安全隐患和缺陷。

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

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种柔性石墨烯电热膜的制备方法，包括：

S1：取PI膜作为基材，在PI膜表面形成图案化铜箔电极，获得带有图

案化铜箔电极的PI膜；

S2：在带有图案化铜箔电极的PI膜的带有电极的一面上压合石墨烯高分子自支撑导电薄膜，得到PI-铜电极-石墨烯自支撑导电膜结构组件；

S3：取PI膜作为封装膜，采用真空镀膜工艺在封装膜表面形成PTC或NTC热敏薄膜监测电路，再在PTC或NTC热敏薄膜监测电路表面覆盖一层环氧胶，得到PI-PTC或NTC层-环氧胶结构组件；

S4：将S2制备的PI-铜电极-石墨烯自支撑导电膜结构组件与S3制备的PI-PTC或NTC层-环氧胶结构组件贴合并压合，得到PI-铜电极-石墨烯自支撑导电膜-环氧胶-PTC或NTC层-PI复合结构，即可。

根据本发明的一个方面，所述S1步骤的具体操作为：在PI膜表面设置一层铜膜，采用黄光刻蚀工艺图案化PI膜表面的铜膜，形成图箔电极。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯自支撑导电薄膜包括含有炭黑、碳纳米管、石墨烯和聚氨酯基的高分子导电膜作为发热层的薄膜。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯自支撑导电薄膜中的碳纳米管含量为0.1-10wt％；优选0.2-0.3wt％。

根据本发明的一个方面，所述S2中，所述压合采用热压方式，压合温度为80-160℃，压力为0.3-5MPa，压合时间为20-60s。