[发明专利]一种复合红外辐射发热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，按重量组份计，包括以下组分：

高分子绝缘聚合物30份～40份；

远红外纳米粒子-导电复合聚合物30份～40份；

催化剂15份～20份；

CATB改性氧化石墨烯20份～30份；

碳纳米纤维20份～30份；

连接料5份～10份；

表面处理剂3份～5份；

固化剂3份～5份；

所述发热材料为三层夹层结构，分为上层、中层和下层，所述上层和下层采用高分子绝缘聚合物制备而成，所述中层采用远红外纳米粒子-导电复合聚合物、CATB改性氧化石墨烯和碳纳米纤维制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述远红外纳米粒子-导电复合聚合物，按重量组份计，包括以下组分：

导电聚合物50份～60份；

远红外纳米粒子25份～30份；

二甲基苯甲胺15份～20份；

二甲亚砜5份～10份；

分散剂3份～5份；

乙烯乙二醇醚2份～4份。

3.根据权利要求2所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述导电聚合物为聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑]、聚(N-乙烯基咔唑)、聚吡咯、聚苯胺或聚(3-辛基噻吩)中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述远红外纳米粒子为金属氧化物纳米粒子。

5.根据权利要求4所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，金属氧化物纳米粒子为SiO₂、In₂O₃、CeO₂、TiO₂、ZrO₂或MoO₃中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述远红外纳米粒子为电气石纳米粒子、麦饭石纳米粒子、火山岩石纳米粒子、SiC或WC。

7.根据权利要求2所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述远红外纳米粒-导电复合聚合物的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述重量组份的导电聚合物与所述重量组份的二甲基苯甲胺混合，于30℃～40℃以100rpm～200rpm搅拌20min～30min，加入体积比为1:2～1:5的蒸馏水，振荡混匀；

2)向所述步骤1)得到的混合物中加入所述重量组份的远红外纳米粒子，并逐滴加入所述重量组份的二甲亚砜，维持所述步骤1)的加热温度和搅拌速度；

3)采用紫外光固化所述步骤2)得到的混合物10min后，加入所述重量组份的分散剂，混匀后加入所述重量组份的乙烯乙二醇醚于50℃～60℃真空干燥，得到所述的远红外纳米粒-导电复合聚合物。

8.根据权利要求1所述的一种复合红外辐射发热材料，其特征在于，所述高分子绝缘聚合物为：聚环氧丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯中的一种或几种。