[发明专利]一种导热保温一体化石墨烯发热膜

说明书

本发明包括高分子绝缘层、导热硅胶层、石墨烯电热层、反射膜、隔热层和保护外壳。所述石墨烯电热层为折线形或波浪形结构，且石墨烯电热层上下为导热硅胶层，所述上导热硅胶层上表面为第一高分子绝缘层，所述下导热硅胶层下表面分别胶接第二高分子绝缘层、反射膜、隔热层和保护外壳。与现有技术相比，本发明能使热量集中向上传导，提高发热膜的热量利用率。石墨烯电热层折线形或波浪形结构能增大发热面积，提高室内的升温速率。本发明为一体化结构，简化了发热膜在铺设时的步骤，同时保护外壳能支撑保护整个膜结构，提高发热膜的使用寿命。

技术领域

本发明属于发热材料，涉及石墨烯发热地暖技术领域，具体为一种具有良好保温结构的石墨烯发热膜，尤其适用于建筑供暖。

背景技术

自21世纪初被发现以来，石墨烯由于具有优异的光学、电学、力学特性等被认为是一种未来革命性的材料。基于石墨烯优异的导电、导热性能，以石墨烯为发热体的供暖产品在市场中越来越多。其中，石墨烯发热地暖膜的发展也尤为快速，相比于传统的水暖地暖系统，石墨烯发热膜的制热速度快，在通电30分钟以内即可感受到地面温度；在维护成本上，一次施工即可长久使用；同时能智能分区控制温度，节约能耗。

但商业化的石墨烯发热膜通常存在发热膜散热过快、保温能力不足等缺点，导致整体发热效率降低；此外，石墨烯发热膜在施工安装时通常需要对地面进行处理如提前安装保温层、隔热层等。例如中国专利CN111163540A公布了一种石墨烯发热膜，该发热膜石墨烯电热层位于上下两层高分子绝缘膜中间，发热层产生的热量经绝缘膜散出，由于没有保温结构等，在实际应用中还需要地面进行保温隔热处理。在中国专利CN107152143A中公布了一种石墨烯加热膜的木地板地面地暖铺装施工方法，具体地暖铺装施工过程中需前处理，如提前安装保温层隔热层等，还需要检查前处理保温效果，造成施工工艺复杂，而且对施工人员技术水平要求高。

针对以上这些问题，为了解决市场上的石墨烯地暖膜在安装时，需要提前铺设保温层和反射层，而且每一层之间都需要利用胶带进行粘接，导致每次安装都需要耗费一定的时间，以及发热膜在进行使用时存在散热过快保温能力不足，使得用户无法很好的利用热量，我们发明了一种具有良好保温、施工便利的一体化新型结构的导热保温一体化石墨烯发热膜。

发明内容

为实现上述目的，本发明一种导热保温一体化石墨烯发热膜采用的技术方案如下：

一种导热保温一体化石墨烯发热膜，其特征在于：它包括保护外壳、第一高分子绝缘膜、上导热硅胶层、石墨烯电热层、下导热硅胶层、第二高分子绝缘膜、反射膜和隔热层。所述第一高分子绝缘膜、上导热硅胶层、下导热硅胶层、石墨烯电热层、第二高分子绝缘膜、反射膜和隔热层从上向下固定在保护外壳内。

根据本发明为实现上述目的，所述的第一高分子绝缘膜和第二高分子绝缘膜为聚酰亚胺薄膜，薄膜厚度为100-1000μm；所述的导热硅胶层具有导热绝缘特性，上导热硅胶层和下导热硅胶层厚度为200-500μm；所述的石墨烯电热层位于上导热硅胶层和下导热硅胶层之间，导热硅胶层除了起到导热的作用还能在石墨烯电热层受到压力时将压力分散，防止局部压力过大使石墨烯电热层发生破裂；所述的反射膜为铝箔或锡箔，反射膜的厚度为100-200μm；所述的隔热层为岩棉板保温材料，岩棉板在发热膜中性质稳定，能起到很好的隔热保温作用，隔热层的厚度为0.4-1.5cm；所述的保护外壳为低热膨胀系数聚氯乙烯复合材料，热膨胀系数小于30×10^-6/K，保护外壳将发热膜三面包裹，起到保护和固定作用，在安装时只需将发热膜拼装组合再铺设地板层即可使用，简化了施工步骤，外壳壁厚为0.5-1.0cm，宽度在60-100cm之间，长度可根据场地要求设计。

为了使石墨烯电热层与导电极具有良好的附着力，本发明采用导电浆料作为电极，相比于导电金属箔条，导电浆料除了具有更好的附着力还能有效避免在受到应力时将石墨烯电热层刺破或发生断裂。