[发明专利]一种耐弯折石墨烯发热膜及其制备方法

说明书

本发明涉及热管理领域，更具体而言，涉及一种耐弯折石墨烯发热膜及其制备方法。包括自下而上依次层叠设置的保护层、石墨烯材料复合层、保护层；其中保护层与石墨烯材料复合层通过压合成型；石墨烯材料复合层包括自下而上依次层叠设置的柔性电路板、背胶层和石墨烯发热内膜；所述石墨烯发热内膜通过聚醚型聚氨酯树脂与石墨烯复合制备。具有结构简单，稳定性好且导电性良好等优点；制备方法简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低可大规模化工业生产。本发明的石墨烯发热膜通过保护层与石墨烯材料复合层的设置，保证石墨烯发热膜在具备稳定、均匀发热性能的前提下，赋予其优良的柔软可弯折性与耐水洗性。

技术领域

本发明涉及热管理领域，更具体而言，涉及一种耐弯折石墨烯发热膜及其制备方法。

背景技术

目前，对于石墨烯发热产品，其核心部件为石墨烯发热膜，石墨烯发热膜目前主要的工艺是石墨烯浆料涂布法或者CVD法制备的石墨烯透明发热膜。但是在石墨烯发热膜的制备和设计过程中，主要是考虑石墨烯材料层的发热功率和温升见的线性关系以及如何保证石墨烯发热膜的温度均匀性，而对于利用石墨烯发热膜制备的发热产品来说，其耐弯折作为可穿戴石墨烯发热产品，往往由于成本的因素或设计产品生命周期(产品从生产完成到被消费者废弃使用)为1-2年，发热产品的耐弯折性能被忽视。

现有技术中国专利CN105208692B公开了一种柔性发热膜组件及其制备方法，本发明的柔性发热膜组件，包括柔性发热层，所述柔性发热层由5～1000层的发热膜层叠连接组成，层与层之间构成疏松多孔的结构，柔性发热层上连接有电路系统，柔性发热层的上下两侧中至少有一侧设置有保护层；柔性发热层的多层发热膜层叠连接，层与层之间构成疏松多孔的结构。根据需求将所需层数的发热膜逐层贴附在一起，当层数在5～10层时，发热膜的层与层之间通过物理方式连接，当层数为11～1000层时，发热膜的层与层之间通过化学键、范德华力和氢键的方式连接。在前述专利中所述的发热膜层叠实质上为石墨烯的多层层叠，发热膜的结构复杂，制备工艺难度较大，批量制备性能差异较大，不适于工业批量生产。

发明内容

本发明旨在提供一种耐弯折石墨烯发热膜及其制备方法，以解决现有技术中石墨烯发热膜制备工艺难度大，制备的石墨烯发热膜差异性大，生命周期短问题。

本发明的一个方面的目的在于，提供一种耐弯折石墨烯发热膜，该发热膜包括自下而上依次层叠设置的保护层、石墨烯材料复合层、保护层；所述保护层与石墨烯材料复合层通过压合成型。

进一步地，所述保护层采用热熔胶膜；所述热熔胶膜为PES热熔胶膜或TPU热熔胶膜。

进一步地，所述石墨烯材料复合层包括自下而上依次层叠设置的柔性电路板、背胶层和石墨烯发热内膜；所述石墨烯发热内膜通过聚醚型聚氨酯树脂与石墨烯复合制备。

本发明的另一个方面的目的在于，提供一种耐弯折石墨烯发热膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将柔性电路板、背胶层和石墨烯发热内膜依次叠合，通过热压机压合制得石墨烯材料复合层；

S2、将保护层层叠于步骤S1制备的石墨烯材料复合层的上表面和下表面，通过热压机压合制得初级石墨烯发热膜；

S3、根据设计尺寸规格将步骤S2制备的初级石墨烯发热膜分切，制得石墨烯发热膜。

进一步地，步骤S1中所述热压机压合温度为60-160℃，热压时间为1-5s，热压压力为20-35Mpa；步骤S2中所述热压机压合的温度为100-270℃，热压时间为1-10s，热压压力为30-55Mpa。

进一步地，所述柔性电路板制备方法为：将聚酰亚胺基覆铜膜和感光膜通过覆膜机覆膜后，经菲林片曝光、显影、蚀刻、退膜，获得柔性电路板；覆膜时温度设置为50-70℃、压力0.5-3Mpa、时间30s。