[发明专利]一种电子烟用隔热材料及其制备方法

说明书

本发明属于隔热材料技术领域，尤其涉及一种电子烟用隔热材料，包括以下质量分数的组成：吸波材料20～40份，改性二氧化硅气凝胶60～80份，吸波材料包括碳系吸波材料、铁系吸波材料和陶瓷系吸波材料中的至少一种，改性二氧化硅气凝胶包括碳纳米管掺杂二氧化硅气凝胶、玻璃纤维增强二氧化硅气凝胶和水洗棉增强二氧化硅气凝胶中的至少一种，电子烟用隔热材料设置在电子烟感应元件的表面，且电子烟用隔热材料的表面设置有电磁感应线圈。本发明的电子烟用隔热材料增加了隔热材料的硬度和强度，还能够解决电磁感应线圈在加热感应元件时加热速度过快，加热效率过高而导致发烟基质高温碳化及产生异味等问题。

技术领域

本发明属于隔热材料领域，尤其涉及一种电子烟用隔热材料及其制备方法。

背景技术

随着全球控烟力度的持续增大，新型烟草制品以其可降低有害成分释放量的优势逐渐成为烟草制品的重要发展方向和研发热点，尤其是电子烟，目前成为全球新型烟草制品的热点之一。电子烟是一种通过电子加热手段向呼吸道传送烟碱的电子装置，通过包括雾化系统、电源系统、检测与控制系统等。

雾化器是电子烟的核心组件，目前市场上的电子烟一般采用电阻加热雾化器。然而，电阻加热雾化器存在一定的弊端，例如发热丝过热容易导致发烟基质产生异味、碳化或热解等问题，而且消耗功率也较大。

为了解决上述技术问题，电磁感应加热雾化器应运而生，电磁感应雾化装置的原理是，抽烟时，控制元件使感应线圈产生振荡磁场，感应元件因电磁感应产生涡流而发热，加热发烟基质形成烟气。一般情况下，电磁感应线圈缠绕在雾化器的金属加热管外，给雾化器内部的金属加热管整体面加热，使得金属加热管的加热速度快、加热效率高。然而，若加热管的加热速度过于快速，加热温度过高，仍然会使得发烟基质的局部产生碳化问题。

传统的电子烟使用石棉作为隔热材料，石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。

二氧化硅气凝胶的孔洞大多处于2～50nm的介孔范围，小于常温下空气分子的平均振动自由称97nm，极大地抑制了孔洞中空气的热传导，常温下辐射热传导不明显，因此，二氧化硅气凝胶在常温下具有12～20mW/(m·K)的导热系数。然而，由于二氧化硅气凝胶本身具有的高孔隙率和多孔网络结构，使其强度低、韧性差，不能作为单独的材料用于实际的隔热层。

有鉴于此，确有必要提供有一种技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种电子烟用隔热材料，设置在感应元件的外层，隔热效果好，能够避免由于金属加热管加热速度过于快速而导致的发烟基质局部碳化的问题，而且不具有危险性，避免人身伤害。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电子烟用隔热材料，包括以下质量分数的组成：吸波材料20～40份，改性二氧化硅气凝胶60～80份，所述吸波材料包括碳系吸波材料、铁系吸波材料和陶瓷系吸波材料中的至少一种，所述改性二氧化硅气凝胶包括碳纳米管掺杂二氧化硅气凝胶、玻璃纤维增强二氧化硅气凝胶和水洗棉增强二氧化硅气凝胶中的至少一种，所述电子烟用隔热材料设置在电子烟感应元件的表面，且所述电子烟用隔热材料的表面设置有电磁感应线圈。

作为本发明所述的电子烟用隔热材料的一种改进，所述吸波材料的粒径小于所述改性二氧化硅气凝胶的孔洞直径。优选的，部分吸波材料填充在改性二氧化硅气凝胶的孔径内部，能够提高二氧化硅气凝胶的硬度和强度。

作为本发明所述的电子烟用隔热材料的一种改进，所述碳系吸波材料包括石墨烯、石墨、碳黑、乙炔碳黑、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。

作为本发明所述的电子烟用隔热材料的一种改进，所述铁系吸波材料包括铁氧体，所述铁氧体包括锰锌铁氧体、镁锌铁氧体、镍锌铁氧体和三氧化二铁中的至少一种。