[发明专利]一种电热一体板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电热一体板及其制备方法，所述电热一体板自下往上依次设置的保温基材、自限温发热膜层和面层；制备所述自限温发热膜层的原料包括高分子基料和导电填料；所述自限温发热膜层在25℃时工作阻值为100～5000Ω/□，在40～80℃时自限温发热膜层工作阻值至少为25℃时工作电阻的110％。本发明可以避免发热一体板局部温度过高导致电热板烧毁，甚至引发火灾等安全隐患。

技术领域

本发明属于建材领域，具体涉及一种自限温的电热一体板及其制备方法。

背景技术

目前我国北方供暖主要采用集中水暖方式采暖，存在排放大量污染物和输送管路热量损失严重等问题。随着环境污染和能源危机的日益严峻，国家目前正在大力推广煤改电，以便节能减排。自限温电热一体板是一款全新的采暖产品，通电后可发射5～15μm远红外辐射光波，温暖舒适健康，且节能环保无污染，完全符合节能减排的发展要求。

目前我国南方冬季没有有效采暖措施，冬季寒冷潮湿。采用发热地板采暖不仅舒适健康、节能环保，而且以家庭为采暖单元，采暖温度、采暖时间和采暖位置都可以根据家庭的需要进行选择，有效的解决南方冬季的采暖问题。

发热地板为解决前述问题的一个技术方案，但是其存在安全性的隐患，当发热地板在使用中出现局部覆盖障碍物妨碍热量对外正常释放时，发热板局部温度升高，可能会出现温度过高导致电热板烧毁，甚至引发火灾等安全隐患。

发明内容

针对现有技术中发热地板的缺陷，本发明提供了一种自限温的电热一体板及其制备方法，该电热一体板利用发热膜层材料随自身温度升高，发热材料工作阻值增大，发热功率降低，从而避免电热一体板出现局部过热的现象，可以有效的解决现有技术中发热地板存在的不安全风险。

本发明首先提供了一种自限温的电热一体板，所述电热一体板包括自下往上依次设置的保温基材、自限温发热膜层、面层；制备所述自限温发热膜层的原料包括高分子基料和导电填料；

所述自限温发热膜层在25℃时工作阻值为100～5000Ω/□，在40～80℃时自限温发热膜层工作阻值至少为25℃时工作电阻的110％。

在本发明的一些实施例中，在40～80℃时自限温发热膜层工作阻值为25℃时工作电阻的110-120％，120-130％，130-140％，140-150％，150-200％或高于200％。在提供更高高温阻值的情况下，可以迅速减少电热一体板的高温发热量。

在本发明的一些实施例中，所述高分子基料包括聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷、热塑性聚氨酯弹性体、聚乳酸、聚苯胺、聚吡咯、聚酰胺以及聚甲醛中的一种或多种。

在本发明的一些实施例中，制备所述自限温发热膜层的原料中，所述高分子基料的含量为15～65wt％，所述导电填料的含量为7-15wt％。

在本发明的一些实施例中，制备所述自限温发热膜层的原料还包括分散介质，所述分散介质为水或醇类溶剂。优选的，所述分散介质的含量为制备自限温发热膜层原料的30-70wt％。

在本发明的一些实施例中，所述自限温发热膜层还包括辅助填料，所述辅助填料包括氧化铝、二氧化硅、三氧化二钴、钛酸钡和碳酸钙中的一种或多种。优选的，所述辅助填料的含量为制备自限温发热膜层原料的1-5wt％。

在本发明的一些实施例内，所述导电填料包括金属填料和非金属填料。所述金属填料包括银、镍或铜的纳米粒子中的一种或多种，所述非金属填料包括碳黑、碳纤维、石墨、碳纳米管、石墨稀中的一种或多种。

在本发明的一些实施例内，所述发热膜层还包括助剂，所述助剂包括分散剂、消泡剂、增稠剂、防沉剂中的一种或多种。优选的，所述助剂的含量为制备自限温发热膜层原料的1-5wt％。