[发明专利]一种基于碳纳米管的远红外电热膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于碳纳米管的远红外电热膜，其包括电热膜，电热膜包括碳膜和电极，碳膜包括基膜和碳层，电极通过采用狭缝涂布方式在基膜上涂布电极浆料并使电极浆料干燥固化而形成，碳层通过采用狭缝涂布方式在形成有电极的基膜上涂布碳膜浆料并使碳膜浆料干燥固化形成，在进行碳膜浆料的涂布时，使碳膜浆料至少覆盖电极的部分或全部，从而部分或全部的电极位于碳层与基膜之间，碳膜浆料的涂布为间歇性涂布，使得在一张基膜上形成多个间隔分布的碳层，碳膜浆料包含碳纳米管和水性聚氨酯树脂。通过结构设计和狭缝涂布工艺的有机组合，本发明远红外电热膜不仅涂膜附着力好、涂膜厚度小且安全性好、使用寿命长，并且可以高的生产效率制备。

技术领域

本发明涉及远红外电热膜，尤其是基于碳纳米管的电热膜及其制备方法。

背景技术

随着科技发展，电热膜作为一种舒适、节能的远红外辐射地面供暖系统，已经获得了越来越多消费者的青睐。作为一种远红外辐射产品，不同发热面积、形状、功率的电热膜，其电热辐射转化效率也有着不同的节能效果。依据GB/T7287-2008中定义的热像测量法，电热辐射转换效率计算公式：η＝Sσ(T_r⁴-T₀⁴)/P，相同功率，发热面积越大，平均辐射温度越高，电热辐射转化效率越高，因此整面发热的电热膜从理论上具有极高的电热辐射转化效率。

现有技术中，电热膜的导电层通常是将导电油墨通过丝网印刷或者凹版印刷工艺涂布制成，其中导电油墨多数采用石墨粉或短切碳纤维粉作为导电添加剂，或者在石墨粉这类导电添加剂基础上复合其他导电添加剂。现有技术的电热膜技术存在以下问题：1、就产品本身而言，为了达到设定的电学性能，就需要采用较大量的导电剂，而这会造成涂膜附着力下降，以及涂膜厚度较厚，限制了电热膜的应用；2、为了确保涂膜附着力，可以考虑预留空白处，并利用胶膜来固定导电层，以避免电热膜导电层脱层、开胶，但是如此，每个导电层就必须做成面积相对较小的图案(例如通常会做成条幅状或多孔状)，无法获得高的电热辐射转化效率；3、就涂膜工艺而言，其中丝网印刷工艺工作效率较低、印刷涂层厚度均一性较差，同时网版使用寿命有限，需定期更换网版，成本高，而凹版印刷工艺存在油墨物性适用性窄(油墨粘度要适应凹版辊转印要求)及水性低粘性导电油墨无法涂布等缺点；此外，不管是丝网印刷还是凹版印刷，都难以实现大面积涂膜的连续制备；4、已知微凹连续整面涂布技术可以实现连续整面涂布，但是，如果用这种技术来制备电热膜，则在后续将连续制备的电热膜裁切成标准长度片材时，或导致裁切边缘容易裸露导电层，尤其是电热膜屏蔽层极易与导电层接触短路、打火，不利于电热膜整体的绝缘和封装，特别是在实际应用时遇到湿气时，会造成电热膜漏电或使用寿命减短。

综上所述，现有技术的电热膜技术无法以高的生产效率获得不仅涂膜附着力好、涂膜厚度小且安全性好、使用寿命长的电热膜产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不仅涂膜附着力好、涂膜厚度小且安全性好、使用寿命长的远红外电热膜，且该电热膜可以高的生产效率制备。

本发明同时还提供一种生产效率高的远红外电热膜的制备方法，该方法获得的电热膜不仅涂膜附着力好、涂膜厚度小且安全性好、使用寿命长。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：

一种基于碳纳米管的远红外电热膜，所述的远红外电热膜包括电热膜，所述电热膜包括叠设的碳膜和电极，所述碳膜包括基膜和碳层，所述电极通过采用狭缝涂布方式在所述基膜上涂布电极浆料并使所述电极浆料干燥固化而形成，所述的碳层通过采用狭缝涂布方式在前述形成有电极的基膜上涂布碳膜浆料并使所述碳膜浆料干燥固化形成，在进行所述碳膜浆料的涂布时，使所述碳膜浆料至少覆盖所述电极的部分或全部，从而所述部分或全部的电极位于所述碳层与基膜之间，所述碳膜浆料的涂布为间歇性涂布，使得在一张所述基膜上形成多个间隔分布的碳层，所述碳膜浆料包含碳纳米管和水性聚氨酯树脂。