[发明专利]一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜及其制备方法，其通过在透明基底表面形成的附着胶层，即引入能够与金属浆料中的成型树脂反应的活性组分，能够显著提高金属浆料的附着力；同时，通过在石墨烯层上设置阻抗匹配层，从而有效提高石墨烯表面的导电性、稳定性和表面极性，也降低接触阻抗，提高电极附着力；进一步，通过设置粘结层作为石墨烯层和阻抗匹配层之间的中间介质，以增强石墨烯层和阻抗匹配层之间的作用力，从而提高发热膜的加工成品率和使用可靠性；并且通过对石墨烯复合进行刻蚀加工，使得电极层直接与附着胶层直接接触，使得印刷浆料电极附着力增强，从而有效降低电极层从石墨烯薄膜表面脱落的概率，提高了发热膜的稳定性。

技术领域

本发明涉及电热技术领域，具有涉及一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜及其制备方法。

背景技术

CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)制备的石墨烯薄膜作为一种由单层碳原子构成的蜂巢状二维连续的透明导电材料，表面通过合理的电路设计，在外加电场的作用下，能够将电能转化为光能，发射波长主要在5～15μm的远红外线，从而可制备主动发射红外线的理疗产品。

然而，通过CVD法制备的高品质的石墨烯薄膜，其表面含氧极性基团极少，从而使得石墨烯薄膜宏观上几乎完全化学惰性，并且加工过程中，容易出现损伤；另外，无论是透明塑料基底，例如PET，还是石墨烯薄膜表面，对金属浆料的附着力都很弱，因此，对印刷在其上的印刷电极作用力弱不足以支撑多次反复弯折而保持电极不脱落的情况，也即是说，当发热膜受外力时，印刷电极极易从石墨烯表面/基底表面脱落，从而造成石墨烯发热膜发热不良或和功能丧失等问题，进而严重影响制成过程中的成品率。即使是小分子掺杂的CVD石墨烯，随着时间的推移，也会逐渐失效，导电性下降，从而影响制成品的工作状态使用可靠性，容易出现接触不良和功能丧失等问题，从而严重影响产品使用稳定性。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜，其包括自下而上依次层叠设置的透明基底、附着胶层、石墨烯复合层和电极层，其中，

所述石墨烯复合层包括石墨烯层，以及位于所述石墨烯层上的阻抗匹配层，且所述阻抗匹配层与所述石墨烯层相接触；所述电极层的电极包括依次贯穿所述阻抗匹配层和石墨烯层的接触部，以及位于所述接触部顶部的搭接部，且所述接触部与所述附着胶层相接触，所述搭接部与所述阻抗匹配层相搭接。

其中，所述石墨烯层的表面具有连续的二维结构。

进一步地，所述石墨烯复合层还包括位于所述石墨烯层和所述阻抗匹配层之间的封装粘结层，且所述封装粘结层的厚度小于所述石墨烯层的二维结构的最大高度，使得所述阻抗匹配层与所述石墨烯层相接触。

其中，所述封装粘结层为涂布在所述石墨烯层上的高分子成膜树脂固化成膜而成，和/或，所述阻抗匹配层为涂布在所述封装粘结层上的导电材料固化成膜而成。

其中，所述封装粘结层的成膜厚度为100～2000nm；和/或，所述阻抗匹配层的成膜厚度为10～500nm。

其中，所述封装粘结层的成膜厚度为200～500nm，和/或，所述阻抗匹配层的干膜厚度为50～200nm。

进一步地，所述电极的横截面呈“T”字形。

本发明还提供了一种基于石墨烯的高可靠性的发热膜的制备方法，其包括步骤：

S1，将CVD法制备的石墨烯薄膜复型转移至透明基底上；

S2，在石墨烯薄膜表面涂布一层高分子成膜树脂，并固化成膜得到封装粘结层；