[发明专利]一种基于石墨烯的透明电加热薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电加热薄膜及其制备方法，尤其是一种基于石墨烯的透明电加热薄膜及其制备方法，属于电加热薄膜的技术领域。

背景技术

目前，风挡玻璃进行电加热除霜的使用方式有三种，分别为：1、如现在比较常用的汽车后挡风玻璃除霜是在玻璃的内表面印制厚膜电阻丝，该电阻丝不是透明的，所以不能整块印刷，只能制作成栏栅状，通过多根电阻丝分块对风挡玻璃进行加热，升温慢且不均匀，而且电阻丝很容易被挂断，造成局部不工作的现象，该电加热膜由于不透明不能使用与前挡风玻璃上；2、如公告号为CN2104776U，名称为“透明电热膜除霜挡风玻璃”的实用新型专利中采用的是将电热膜夹在两层玻璃中间的结构，该结构的缺陷在于两层玻璃之间容易进入灰尘，无法进行清理，长期使用会影响驾驶员的视线，而且比较厚重更换成本高；3、如专利号为ZL200720013801.7，名称为“汽车风挡玻璃电热防霜膜”的实用新型专利中涉及一种无色透明的电热膜和恒温器；无色透明的电热膜是电热涂料的喷涂膜，电极和恒温器用导电耐热胶固定在电热膜上，透明导电涂料为“TWU-1”牌号涂料，该导电涂料是通过在水中分散ATO（锑掺杂二氧化锡）而制成的；将其涂到合成树脂薄膜上，形成具有防静电、防止吸附粉尘功能的透明导电膜，但是该材料耐酸碱性差，脆性大，而且ITO和ATO涂料价格昂贵，成本太高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于石墨烯的透明电加热薄膜及其制备方法，其结构简单紧凑，透明度高，柔韧性好，成本低，适应范围广，稳定可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述基于石墨烯的透明电加热薄膜，包括透明柔性衬底，所述透明柔性衬底上设置石墨烯膜，所述石墨烯膜上设有导电连接网膜，所述导电连接网膜上设有电极，所述电极与导电连接网膜及石墨烯膜电连接；电极上设置防护层，所述防护层覆盖在电极上，并覆盖在石墨烯膜及导电连接网膜上。

所述透明柔性衬底的材料包括PET膜。所述导电连接网膜的材料包括铝或银。

所述导电连接网膜的线径小于5μm。所述透明柔性衬底上设有粘结剂膜，石墨烯膜通过粘结剂膜设置在透明柔性衬底上。

一种基于石墨烯的透明电加热薄膜的制备方法，所述透明电加热薄膜的制备方法包括如下步骤：

a、提供透明柔性衬底，并在所述透明柔性衬底上涂覆粘结剂膜；

b、制备石墨烯膜，并将所述石墨烯膜转移到透明柔性衬底上，石墨烯膜通过粘结剂膜与透明柔性衬底连接；

c、在上述石墨烯膜上印刷导电连接网膜；

d、在上述石墨烯膜及导电连接网膜上印刷电极，所述电极与石墨烯膜及导电连接网膜电连接；

e、在上述电极上印刷防护层，所述防护层覆盖在电极上，并覆盖在石墨烯膜及导电连接网膜上。

所述步骤a中，在透明柔性衬底的印刷面上进行电晕处理或化学腐蚀磨砂处理，粘结剂膜涂覆在透明柔性衬底的印刷面上。

所述步骤d中，通过卷对卷喷墨印刷或卷对卷丝网印刷制备电极，所述电极的材料包括银。

所述步骤b，包括如下步骤：

b1、提供临时衬底，并在临时衬底上通过CVD方式淀积得到石墨烯膜；

b2、将临时衬底上的石墨烯膜与透明柔性衬底上的粘结剂膜叠合，形成临时粘结体；

b3、将上述临时粘结体从两个滚动接触的传递辊中通过，以使得石墨烯膜与透明柔性衬底上的粘结剂膜粘结；

b4、去除上述临时衬底，以得到位于透明柔性衬底上的石墨烯膜。

所述临时衬底为铜箔或镍箔。

本发明的优点：能通过卷对卷工艺来制备，适合于大批量生产，大大降低了人工成本，同时提高了产品的稳定性，具有加热均匀、透明度高、柔韧性好、成本低、稳定性好的特点。透明电加热膜的加热功率可根据实际需要进行设计，也可以根据使用需要设计加热曲线，保证加热膜具有除雾除霜功能，同时不会由于温度突变而引起玻璃的脆性开裂，结构简单紧凑，适应范围广，稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的石墨烯膜、导电连接网膜在透明柔性衬底上分布的结构示意图。

图2为本发明制备石墨烯膜的示意图。

图3为本发明将石墨烯膜转移到透明柔性衬底上的结构示意图。

图4为本发明印刷防护层的示意图。

图5为本发明透明电加热薄膜的结构剖视图。

附图标记说明：1-防护层、2-电极、3-导电连接网膜、4-石墨烯膜、5-粘结剂膜、6-透明柔性衬底、7-管式炉及8-石英管。

具体实施方式