[发明专利]电热涂层及其制备方法

说明书

本申请提供一种电热涂层，包括：碳材料，包括石墨烯或碳纳米管中的至少一种，所述碳材料修饰有亲水基团；导电填料，包括纳米银，纳米银填充于所述碳材料；粘性填料，包括有机硅组分及无机硅组分。本申请实施例还提供一种电热涂层的制备方法，包括如下步骤：将碳材料与亲水单元混合制得碳材料复合分散液；将含银无机盐类与有机氧化还原材料混合制得纳米银分散液；将有机硅组分与无机硅组分混合制得第一混合物；将所述复合分散液及纳米银分散液加入所述第一混合物中获得电热油墨；提供一基材，将所述电热油墨设于所述基材表面制得电热涂层。

技术领域

本申请涉及新能源及环保领域，尤其涉及一种电热涂层及其制备方法。

背景技术

目前国内市场上所拥有的电热产品种类繁多，有低温膜型及高温涂层型的。在小家电领域，石墨烯电热膜应用较少。当前，石墨烯电热产品主要集中在中低温领域，以室内供暖，低温理疗产品，自发热保暖服饰为主。一方面，当前常见的石墨烯材料的最高工作温度在45℃左右，而通常的电热家电，例如电热锅、电热水壶则要求具有300℃以上的正常工作温度。另一方面，石墨烯电热涂层与钢铁，陶瓷、玻璃材料的表面结合性能较差。再一方面，石墨烯在水性溶剂中分散性差，极易产生团聚现象，单纯的石墨烯导电材料无法实现电热膜层材料高电热转化及电热辐射率。此外，电热膜层的生产制备工艺也对最终产品的耐温性、韧性、基材附着力产生制约性影响。

如何解决上述问题，是本领域技术人员需要考虑的。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本申请提供一种电热涂层，包括：

碳材料，包括石墨烯或碳纳米管中的至少一种，所述碳材料修饰有亲水基团；

导电填料，包括纳米银，纳米银填充于所述碳材料；

粘性填料，包括有机硅组分及无机硅组分。

在一种可能的实施方式中，所述碳材料与亲水单元连接，所述亲水单元包括所述亲水基团，所述亲水单元包括下列三种材料中的至少一种：

在一种可能的实施方式中，所述有机硅组分包括有机硅乳液或硅树脂中的至少一种，所述无机硅组分包括硅溶胶。

在一种可能的实施方式中，还包括：

三氧化二铝(Al₂O₃)，呈针状或短棒状；

二氧化锆(ZrO₂)；

硼酸(H₃BO₃)，颗粒尺寸小于200目。

在一种可能的实施方式中，还包括：氧化镁(MgO)以及氧化钙(CaO)中的至少一种以及分散剂、消泡剂和流平剂。

本申请实施例还提供一种电热涂层的制备方法，包括如下步骤：

将碳材料与亲水单元混合制得碳材料复合分散液；

将含银无机盐类与有机氧化还原材料混合制得纳米银分散液；

将有机硅组分与无机硅组分混合制得第一混合物；

将所述复合分散液及纳米银分散液加入所述第一混合物中获得电热油墨；以及

提供一基材，将所述电热油墨设于所述基材表面制得电热涂层。

在一种可能的实施方式中，将碳材料与亲水单元混合制得碳材料复合分散液的步骤包括：

将包含有石墨烯或碳纳米管的至少一种的碳材料与亲水单元混合并加入水中；

随后加入尺寸范围为3nm至5nm的研磨球，以转速范围1500至2500转/分钟研磨1至2小时；以及