[发明专利]一种保温石墨烯发热膜

说明书

本发明涉及保温材料领域，尤其涉及一种保温石墨烯发热膜，组成包括：基底、导电层、发热层、第一保护层和第二保护层，其中发热层由导热石墨烯浆料和相变材料组成；其结构特征在于，导电层、发热层和第一保护层依次固定在基底上，第二保护层分别包覆于基底、导电层、发热层和第一保护层组成的膜片两面。本发明用于有发热保温需求的智能可穿戴服饰中，结合导热石墨烯浆料和相变材料两种热性能优异的材料，利用相变材料在特定温度范围内蓄热的特点，发热膜在经过电加热后断电，可延长发热膜供热时间，起到一定恒温作用；同时利用石墨烯发射出远红外光波产生的理疗作用，加速人体内部血液的循环，清除体内有害物质，促进人体新陈代谢。

技术领域

本发明涉及保温材料领域，具体涉及一种保温石墨烯发热膜，适用于有发热保温需求的智能可穿戴服饰或其他应用中。

背景技术

石墨烯作为当下最具有研发和创新潜力的二维纳米材料，因其特殊的碳-碳共价键连接的六边形蜂窝状晶体结构，拥有优异的光学、力学、电学及热性能。从证实存在到研究合成的短短十几年的时间，科学家们已经在材料、能源和生物医药等领域均发现了石墨烯革命性的应用前景，成为如今的研究热点。

作为石墨烯整体结构的石墨，在经过多次验证后，已经发现其优异的导电性、导热性及耐高温性。石墨的熔点约为3850℃，其导电性比一般的非金属矿类高一百倍，导热性也远超于铁、铅等金属材料。因此，对于可从石墨中机械剥离制得的石墨烯来说，拥有优异的导电性和导热性也是顺理成章。其中，无缺陷的单层石墨烯导热系数高达5000 W/mK，是至今导热系数最高的碳材料；而电子在石墨烯内的传输阻力很小，使得电子的运动速度远超在一般导体中的运动速度，具有优秀的电子传输性质。此外，当石墨烯用于发热膜通电后，石墨烯中的碳原子相互碰撞摩擦做布朗运动，从而产生热量，释放波长范围在6-14μm的远红外光波，这一波段的远红外光波被称作“生命光波”，在人体接触吸收后，人体组织内细胞分子中的碳-碳键、碳-氢键及氧-氢键的伸缩振动，与远红外光波产生共振，能有效激活身体细胞内核酸和蛋白质等生物分子的活性，形成热反应，促进微血管扩张，加速身体内部血液的循环，清除体内有害物质，促进人体新陈代谢。因此，石墨烯发热膜在医疗保健方面的应用前景是不可估量的。

为了提升人们对智能可穿戴服装的体验，有鉴于此，本发明旨在提供一种保温石墨烯发热膜，其通过结合石墨烯及相变材料，通过一定结构制备出所述保温石墨烯发热膜。利用相变材料在特定温度范围内蓄热的特点，使得发热膜在经过电加热后，延长所述保温石墨烯发热膜的发热状态。当膜片在接通电源时，石墨烯发射出的热能及远红外光波为人体带来理疗作用；当膜片在切断电源后，由相变材料在先前蓄热过程中积蓄的热量，能够在一段时间内继续为人体带来热能，提升使用体验；通过延长发热时间，避免因过夜开启电源，引起过热或过充现象，导致人体烫伤，或服饰燃烧，甚至电源爆炸的危险后果。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种保温石墨烯发热膜，所述发热膜以一定结构将石墨烯及相变材料组合成完整的个体。当所述发热膜载入穿戴服饰，通过电加热，所述发热膜内石墨烯发挥其远红外效应，石墨烯和相变材料同时为人体供热；在所述发热膜切断电源后，利用所述发热膜内含的相变材料，延长所述发热膜供热时间，起到一定恒温作用，人体能够更长久地感受到热度，从而规避过夜通电热敷带来的潜在危害。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种保温石墨烯发热膜，其特征在于：包括基底、导电层、发热层、第一保护层和第二保护层，其中，所述发热层由导热石墨烯浆料及相变材料组成。所述导电层、所述发热层和所述第一保护层依次固定在所述基底上，所述第二保护层分别包覆于所述基底、所述导电层、所述发热层和所述第一保护层组成的膜片两面。

优选地，所述发热层中所述导热石墨烯浆料为水系或油系浆料，其石墨烯粉末固含量为0.01-10%，所述导热石墨烯浆料在所述发热层重量占比为60-99.99%。