[发明专利]一种水性石墨烯电热膜及其制备方法

说明书

本发明公开的属于电加热技术领域，具体为一种水性石墨烯电热膜，包括第一绝缘保护层、石墨烯加热层和第二绝缘保护层，所述第一绝缘保护层与第二绝缘保护层分别贴合在石墨烯加热层的顶部与底部，所述石墨烯加热层包括基材层、石墨烯导电层、绝缘层、保温层、防水层与电极，所述基材层外壁包覆有石墨烯导电层，所述石墨烯导电层外壁包覆有绝缘层，所述绝缘层与电极的外壁均包覆有保温层，所述保温层外壁包覆有防水层，所述石墨烯导电层左右两侧均与电极连接，本发明溶剂主体为水，最大限度减少了有机溶剂的使用。从环保角度看，水性石墨烯电热膜用的是只以水作为稀释剂，对人体健康无害，其在制备上因为不含有害的致癌物质，而且无毒无味。

技术领域

本发明涉及电加热技术领域，具体为一种水性石墨烯电热膜及其制备方法。

背景技术

目前的电发热材料使用的电热体基本上都是采用石墨、碳粉、导电碳黒、炭纤维等粉体材料，且溶剂多为油性，主要以苯类、酮类、酯类等作为稀释剂，含有强烈的刺激性的味道，VOC含量较大有害人体健康；对环境也存在不同大小的危害；大量的有害气体会缓释挥发大概10到15年之间，持续对人体产生影响。同时由于制备工艺以及其三维结构的特点决定，其发热均匀度以及使用寿命均较差，一般使用2-3年耗电量就会增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性石墨烯电热膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的有害人体健康，对环境也存在不同大小的危害，发热均匀度以及使用寿命均较差，一般使用2-3年耗电量就会增加的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水性石墨烯电热膜，包括第一绝缘保护层、石墨烯加热层和第二绝缘保护层，所述第一绝缘保护层与第二绝缘保护层分别贴合在石墨烯加热层的顶部与底部，所述石墨烯加热层包括基材层、石墨烯导电层、绝缘层、保温层、防水层与电极，所述基材层外壁包覆有石墨烯导电层，所述石墨烯导电层外壁包覆有绝缘层，所述绝缘层与电极的外壁均包覆有保温层，所述保温层外壁包覆有防水层，所述石墨烯导电层左右两侧均与电极连接。

优选的，所述第一绝缘保护层、第二绝缘保护层均为橡胶绝缘保护层。

优选的，所述防水层为PET板、PVC板、PE板或PC板中的一种或多种，且所述防水层的内壁设有防水涂层。

优选的，所述绝缘层为石棉绝缘层。

一种水性石墨烯电热膜及其制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将石墨烯进行预分散：将其加入含有分散剂的溶剂中；

步骤2：向预分散后的石墨烯中加入助剂，分散后得到均质分散液；

步骤3：向均质分散液中加入水性树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；

步骤4：将石墨烯电热膜浆料涂覆到成膜载体上导电层与成膜载体组成的石墨烯形成石墨烯导电层，干燥后进行组装得到由石墨烯电热膜。

优选的，所述步骤1中的溶剂为水、乙醇中的一种或多种，所述步骤3中的水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂等中的一种或几种，所述步骤2中的助剂包括分散剂、消泡剂、增稠剂、防沉剂。

优选的，所述分散剂为醚改性双子星有机硅聚合物、聚氨酯高分子聚合物，聚醚胺高分子聚合物，含有酸性基团的高分子聚合物及其衍生物的一种或几种，所述消泡剂为改性硅氧烷聚合物，聚醚改性硅油、醇类、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯类，环氧乙烷、环氧丙烷的共聚物中的一种或者几种，所述增稠剂为水溶性非离子聚氨酯类、纤维素及纤维素醚类、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇类等中的一种或几种，所述防沉剂为聚酰胺及聚酰胺蜡类、聚烯烃蜡、气性二氧化硅、活化有机膨润土等中的一种或多种。

优选的，所述助剂中各部分比列为：分散剂：消泡剂：增稠剂：防沉剂＝5：2-3：1-3：5-10。