[发明专利]自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法，该自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是由两层加强绝缘层、两层绝缘层、两层自限温层及一层发热层组成并经高温热压浸渍固化而成，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料还包括连接端子和电源引出线。所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。本发明中的电热材料利用碳纤维导电纸稳定的物理结构的三维导电网络，有效的解决现有自限温面状发热材料发热性能不稳定，使用寿命较低，使用过程存在发生火灾隐患等重大问题。

技术领域

本发明涉及一种电热材料，具体涉及一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法。

技术背景

市面上，碳纤维复合面状电热材料一般采用碳纤维复合导电纸作为发热载体，导电纸主要采用短切碳纤维搭建的三维导电网络，其导电网络是物理性搭建而形成的网络，其复合的电热材料具有超高的使用寿命，并具有优异的红外性能--电热转换效率高，电-热辐射转换效率一般可以达到60％以上，其被广泛应用于地板采暖、康复理疗、食品干燥、杀菌、穿戴设备、家用电器等领域。

中国专利公开号CN102291858A公开了一种低温复合电热材料及其制备的方法，其在碳纤维导电纸上下各覆一层环氧树脂玻璃纤维布，并在环氧树脂玻璃纤维布上层和下层各覆一层对苯二甲酸乙二醇酯树脂热压而成。其发热面积、温度、局部温度均可适用于建筑采暖领域，表面温度可在16℃-55℃任意调节，升温时间快，一般启动30分钟以内即可达到设定的温度。但是其应用温度较低，不超过55度，应用范围有限。更为重要的是，它依靠外部的温度控制器对其进行控制，在使用过程中容易出现因温度叠加造成伤害--轻则出现温度叠加造成对覆盖物的碳化，重则引发火灾。

目前的自限温发热材料的多以碳系粉体与高分子聚合物及导电填充浆料混合而成。中国专利公开号CN111925686A公布了一种PTC自限温功能的石墨烯发热油墨，主要由石墨烯、支撑材料树脂、PTC效应材料、溶剂、增稠剂、消泡剂和流平剂组成。其通过在石墨烯发热油墨中使用PTC效应材料，从而使获得的发热膜片具有自限温功能，结构可靠，使用方便；并且无需温控开关。但是其导电网络是由碳系粉体、导电填充浆料和PTC材料形成的化学性的导电网络，在长时间温度效应的情况下，导电填充浆料会逐步发生疲劳，导电浆料发生疲劳的结果就是其导电网络发生破坏，出现“虚接”现象，从而导致发生击穿。同时，PTC材料一般在10万次左右亦会发生疲劳，当导电填充浆料和PTC材料发生疲劳后，其引发的击穿轻则直接将发热片烧毁，重则引发火灾。如2017年2月5日浙江省台州市天台县赤城街道春晓堤足馨堂发生火灾，就是因电热膜击穿而引发的火灾，造成了重大的安全事故。

鉴于上述问题，本发明公开了一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法，其利用碳纤维导电纸稳定的物理结构的三维导电网络，它能有效的解决现有自限温面状发热材料发热性能不稳定，使用寿命较低，使用过程存在发生火灾隐患等重大问题。本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料工作温度在30-160℃,可广泛应用于工业加热、建筑采暖、康复理疗、农业干燥、杀菌、家用电器、轨道交通采暖、汽车加热及特种加热等领域。

本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是通过以下技术方案实现的：自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是由两层加强绝缘层、两层绝缘层、两层自限温层及一层发热层组成并经高温热压浸渍固化而成，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料还包括连接端子和电源引出线。所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。

上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的两层自限温层分别覆盖在发热层的上、下层，所述的两层绝缘层分别覆盖在两层自限温层的上、下层，所述的两层加强绝缘层分别覆盖在两层绝缘层的上、下层。