本发明涉及碳晶发热板，具体涉及高韧性碳晶发热板及其制备方法。
背景技术：
碳晶发热板是在微晶颗粒中加入远红外发射剂以及限温剂等，以特殊工艺与制备技术制作而成。适用于家庭采暖、办公楼采暖、学校宿舍办公楼、店面采暖、集中供暖辅助采暖、棋牌室、医院、宾馆、酒店、洗浴中心、花房大棚保温、仓库保温等。除此之外，碳晶发热板还可用于一些形状不规则的小件取暖器或者理疗仪器中，但是要求所用的碳晶发热板具体良好的韧性能，而传统的碳晶发热板大多数是平板结构且脆性大不可弯折。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高韧性碳晶发热板，该高韧性碳晶发热板具有良好的韧性，且发热性能稳定，制备工艺简单，适用性强。
为了实现上述目的，本发明提供了高韧性碳晶发热板的制备方法，包括：先将铜条热压固定在环氧树脂板的正面上且铜条的一端延伸至所述环氧树脂板的外部；接着将石墨碳浆涂刷在环氧树脂板的正面上并烘干；且铜条的另一端包覆于石墨碳浆内；最后进行塑封得到高韧性碳晶发热板；
其中，石墨碳浆由导电石墨粉、玻璃粉、锌粉、松油醇、乙基纤维素和硅酸钠调配制得；相对于100重量份的导电石墨粉，玻璃粉的用量为10-20重量份，锌粉的用量为20-30重量份，松油醇的用量为15-20重量份，乙基纤维素的用量为5-10重量份，硅酸钠的用量为1-5重量份。
本发明中，环氧树脂板由下述方法制备而得：先将酚醛环氧树脂、聚酰亚胺树脂、石棉、乙二醇乙醚、醇脂十二、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷和水混合，接着进行热处理，最后模压成型制环氧树脂板；
其中，相对于100重量份的酚醛环氧树脂，聚酰亚胺树脂的用量为50-80重量份，乙二醇乙醚的用量为1-5重量份，醇脂十二的用量为1-5重量份，邻苯二甲酸二丁酯的用量为1-3量份，二甲基硅氧烷的用量为1-3量份，水的用量为80-150重量份。
优选地，酚醛环氧树脂的重均分子量为2-4万、聚酰亚胺树脂的重均分子量为3-5万。
优选地，所述混合采用搅拌的方式进行，所述搅拌的转速为2000-3000rpm，搅拌的时间为1-2h。
优选地，所述热处理的温度为180-200℃，热处理的时间为0.5-1.5h。
优选地，所述模压成型的的温度为170-175℃。
优选地，所述热压固定的温度为170-175℃，热压固定的时间为3-4h，热压固定的压力为13-14MPa。
优选地，所述烘干的温度为175-180℃，烘干的时间为0.3-0.8h。
优选地，所述石墨层的度为0.2-0.4mm。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的高韧性碳晶发热板。
通过上述技术方案，本发明通过将由导电石墨粉、玻璃粉、锌粉、松油醇、乙基纤维素和硅酸钠调配制得的石墨浆料作为碳晶发热板的石墨层，提高了高韧性碳晶发热板的使用安全性。同时，选择以将酚醛环氧树脂、聚酰亚胺树脂、乙二醇乙醚、醇脂十二(即2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯)、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷和水混合，接着进行热处理，最后模压成型制环氧树脂板作为载板，最后进行塑封得到高韧性碳晶发热板。其中，树脂板的制备中选用了酚醛环氧树脂作为主要的树脂原料，大大提高了高韧性碳晶发热板的耐热性能，同时加入了石棉、乙二醇乙醚、醇脂十二、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷等助剂增加了高韧性碳晶发热板的耐热性和韧性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
石墨碳浆的制备：将导电石墨粉、玻璃粉、锌粉、松油醇、乙基纤维素和硅酸钠按照重量配比为100：10：20：15：5：2混合调配制得。
制备例2
石墨碳浆的制备：将导电石墨粉、玻璃粉、锌粉、松油醇、乙基纤维素和硅酸钠按照重量配比为100：20：30：20：10：5混合调配制得。
制备例3
环氧树脂板的制备：先将酚醛环氧树脂(重均分子量为2万)、聚酰亚胺树脂(重均分子量为3万)、乙二醇乙醚、醇脂十二、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷和水按照重量配比为100：55：1：1：1：1：85在转速为2000rpm下搅拌2h后接着在200℃下热处理0.5h，最后在175℃下模压成型制环氧树脂板。
制备例4
环氧树脂板的制备：先将酚醛环氧树脂(重均分子量为3万)、聚酰亚胺树脂(重均分子量为4万)、乙二醇乙醚、醇脂十二、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷和水按照重量配比为100：70：3：3：2：3：125在转速为2500rpm下搅拌2h后接着在190℃下热处理1.0h，最后在170℃下模压成型制环氧树脂板。
制备例5
环氧树脂板的制备：先将酚醛环氧树脂(重均分子量为4万)、聚酰亚胺树脂(重均分子量为5万)、乙二醇乙醚、醇脂十二、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅氧烷和水按照重量配比为100：80：5：5：3：3：150在转速为3000rpm下搅拌1h后接着在180℃下热处理1.5h，最后在175℃下模压成型制环氧树脂板。
实施例1
先将铜条在13MPa的压力、175℃下热压固定3h固定在环氧树脂板的正面上且所述铜条的一端延伸至由制备例3制得的环氧树脂板的外部；接着将由制备例1制得石墨碳浆涂刷在所述环氧树脂板的正面上并在175℃下烘干0.8h，烘干后得到的石墨层厚度为0.3mm；铜条的另一端包覆于所述石墨碳浆内；最后进行塑封得到高韧性碳晶发热板A1。
实施例2
先将铜条在14MPa的压力、170℃下热压固定4h固定在环氧树脂板的正面上且所述铜条的一端延伸至由制备例4制得的环氧树脂板的外部；接着将由制备例2制得石墨碳浆涂刷在所述环氧树脂板的正面上并在175℃下烘干0.8h，烘干后得到的石墨层厚度为0.4mm；铜条的另一端包覆于所述石墨碳浆内；最后进行塑封得到高韧性碳晶发热板A2。
实施例3
先将铜条在14MPa的压力、175℃下热压固定4h固定在环氧树脂板的正面上且所述铜条的一端延伸至由制备例5制得的环氧树脂板的外部；接着将由制备例2制得石墨碳浆涂刷在所述环氧树脂板的正面上并在180℃下烘干0.3h，烘干后得到的石墨层厚度为0.4mm；铜条的另一端包覆于所述石墨碳浆内；最后进行塑封得到高韧性碳晶发热板A3。
检测例1
通过对实施例制得的高韧性碳晶发热板A1-A3进行性能测试，发现A1-A3的弯曲弧度在大于30度小于80度时无断裂出现，且发热板的电阻值没有发生变化，弯折时无异响。且其在-60℃以及150℃时的性能测试表明A1-A3的电阻变化率均低于4％。表面温度均匀度测试结果表明其表面的温度差小于5℃。可见本发明提供的高韧性碳晶发热板具有良好的韧性能，且使用安全系数高并且发热稳定。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。