[发明专利]一种石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜及其制备方法

说明书

本申请涉及一种石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜的制备方法，其包括以下步骤：S1：混合石墨烯导电浆料和膨胀蒙脱石溶液或浆料，得到石墨烯和蒙脱石复合导电浆料；以及S2：在耐高温布上涂覆所述石墨烯和蒙脱石复合导电浆料，烘干，退火之后得到所述石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜。本申请还涉及一种通过如上所述的方法制备的石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜。本文所述的耐高温加热膜具有环保、柔性、耐高温和高电阻的特点。

技术领域

本发明涉及导电浆料和石墨烯技术领域，具体来说，涉及一种石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜及其制备方法。

背景技术

目前，市场上的电加热膜有聚酰亚胺加热膜、硅橡胶加热膜、PET加热膜和石墨烯加热膜等。其中前三种加热膜耐温性低，通常仅可以在200℃以下稳定运行。而单纯的石墨烯加热膜通常作为远红外加热，使用温度在100℃以下。

公开号为CN110213845A的中国发明专利申请报道了一种石墨烯耐高温云母电热板及其制备方法，其中通过热压的方法利用有机硅作为粘结剂将云母片与石墨烯复合起来，形成石墨烯夹层的三明治结构。该方法制备的加热膜虽然具有耐高温300℃、发热效率高等优点，但加热膜中的云母片使得加热材料的柔韧性较差，限制了其在某些场合的应用。此外，有机硅的使用增加了环保问题，而且单独的石墨烯加热膜方阻较低，发热效率有待提高。

为此，本领域持续需要开发一种环保柔性高电阻耐高温加热膜及其制备方法。

发明内容

本申请之目的在于提供一种环保的石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜的制备方法，从而解决上述现有技术中的技术问题。具体来说，本文所述的含石墨烯的石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜的制备方法包括首先混合石墨烯导电浆料和膨胀的蒙脱石浆料，得到石墨烯和蒙脱石复合导电浆料，然后在耐高温布上涂覆该石墨烯和蒙脱石复合导电浆料，得到柔性高电阻耐高温加热膜。

本申请之目的还在于提供一种通过如上所述的制备方法所制备的柔性高电阻耐高温加热膜。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：混合石墨烯导电浆料和膨胀蒙脱石溶液或浆料，得到石墨烯和蒙脱石复合导电浆料；以及

S2：在耐高温布上涂覆所述石墨烯和蒙脱石复合导电浆料，烘干，退火之后得到所述石墨烯和蒙脱石复合的柔性高电阻耐高温加热膜。

在第一方面的一种实施方式中，在步骤S1中，所述石墨烯导电浆料中石墨烯的片层厚度为1-3nm，片径为1-10um。

在第一方面的一种实施方式中，在步骤S1中，所述石墨烯导电浆料中石墨烯的片层厚度为＜1.5nm，片径为＜5um。

在第一方面的一种实施方式中，在步骤S1中，以质量为基准计，所述石墨烯导电浆料的固含量为2％-6％。

在第一方面的一种实施方式中，在步骤S1中，所述膨胀蒙脱石溶液或浆料通过以下步骤来制备：将可膨胀的蒙脱石溶于水中，且超声搅拌第一预定时间段。

在第一方面的一种实施方式中，所述超声搅拌的功率为100-500W；所述第一预定时间段为0.5-5h。

在第一方面的一种实施方式中，所述可膨胀的蒙脱石为钠型蒙脱石。

在第一方面的一种实施方式中，以质量为基准计，所述石墨烯导电浆料中的石墨烯与所述可膨胀的蒙脱石的质量比为1：0.5-1：5。

在第一方面的一种实施方式中，所述耐高温布为高硅氧布或玻璃纤维布。