本发明属于电发热材料技术领域，具体涉及一种纳米陶瓷石墨烯复合结构的电加热膜及其制备方法。
背景技术：
随着生活水平的提高，冬季人们对房间内的采暖要求也逐步提高，空调的一些弊端使人们越来越多的选择一些其它的采暖方法。其中电加热膜是目前比较欢迎的一种制热方式，这种方式采用的原理是将电能转化为热能，同时不会产生噪音和对水分的吸收等一些空调的弊端。因此它是一种比较环保的保暖方法。然而如何提高电能转换热能并加热人体成为关注的焦点。
不同的使用场合对电加热膜的性能要求也不一样。对一些紧靠着电加热膜的应用场合，如电加热坐垫、电加热衣服、电加热后视镜等，电加热膜只需要产生热量就可以，其热量可以立刻传给需要热量的对象。而如果电加热膜需要加热整个空间，如电加热地热、电加热壁画、电加热地毯等，那么电加热膜不仅需要产生热量，而且还要将热量辐射到更远的空间。因而电加热膜并不是只需要发热，这里涉及到如何把热量给快速的发送到整个空间。如同空调一样，需要送风系统将热量输送到整个房间。加热膜如果不能将产生的热量更块得辐射到空间，就会累积在发热膜本身，从而造成发热膜的损坏。目前市场上的基于石墨烯的加热膜基本属于只产生热，而对热辐射的要求并不高。而一些研究虽然考虑了通过红外辐射将热量辐射，但只是简单的将远红外辐射粒子添加进膜层。而并没有在结构上进一步的设计来实现更高的发热和辐射。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提出一种纳米陶瓷石墨烯复合结构的电加热膜及其制备方法，通过在石墨烯片上负载上远红外辐射纳米陶瓷颗粒，使得产生的热量能够迅速从纳米颗粒辐射出去，从而提高膜层的远红外辐射性能。具体技术方案如下：
一种纳米陶瓷石墨烯复合结构的电加热膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
s1：将纳米陶瓷颗粒与氧化石墨烯放入水中，20℃-30℃搅拌10小时以上，然后将混合液放入水热反应釜中在110℃～140℃处理5～10小时，冷却后进行离心清洗，然后在60℃-80℃下烘干样品，最后研磨，得到负载纳米陶瓷颗粒的氧化石墨烯粉末，其中纳米陶瓷颗粒与氧化石墨烯的质量比为0.2:1～1:1，水的加入量与氧化石墨烯的质量比为1：1～2：1；
s2：将s1获得的负载纳米陶瓷颗粒的氧化石墨烯粉末、粘结剂、稀释剂混合，搅拌均匀，得到发热膜浆料，其中，所述的氧化石墨烯粉末、粘结剂、稀释剂的质量比为5:3:2；
s3：采用丝网印刷的方法将s2获得的浆料均匀涂覆于绝缘材料膜上，所述的绝缘材料膜的背面涂覆铝膜，经自然固化后得到纳米陶瓷石墨烯电加热膜；
s4：利用热压贴合法将另一层绝缘材料贴合在s3获得的涂有导电浆料的绝缘材料膜上，作为上层绝缘材料层，形成上层绝缘材料-导热浆料-绝缘材料-铝膜的复合结构的电加热膜。
进一步地，所述的粘结剂为丙烯酸树脂。
进一步地，所述的稀释剂为丙烯酸树脂稀释剂或乙酸乙脂。
进一步地，所述的s3中制备得到的纳米陶瓷石墨烯电加热膜的厚度为0.1～1mm。
进一步地，所述的纳米陶瓷颗粒的尺寸小于40nm。
进一步地，所述的绝缘材料膜为pet、pp、pe膜中的任意一种。
一种由上述任意一项所述的制备方法制得的电加热膜。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的制备方法中，石墨烯由于被纳米陶瓷颗粒吸附，因而不容易团聚，从而分散性好，在配制油墨时不需要添加分散剂；
(2)纳米陶瓷与石墨烯直接接触，能将在石墨烯上产生的热，界面上产生的热及自身产生的热量快速辐射，而不需要传导过程；吸附于石墨烯表面的纳米陶瓷纳米颗粒和石墨烯有界面存在，从而有界面阻抗的存在，从而能产生更多的热量；
(3)本发明的制备方法中采用丙烯酸树脂具有良好的耐候性，可以长时间工作而不容易产生老化现象。
(4)现有技术中由于电热膜的表面有绝缘层，热量很难通过传导的方式散热。而本发明的电热膜中纳米陶瓷具有良好的远红外发射性能，因此，产生的热量容易通过红外的方式发散到空间。
具体实施方式
下面根据优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将具有常温高效辐射远红外的纳米陶瓷颗粒2mg(粒径为30nm)与氧化石墨烯10mg放入10ml水中，常温搅拌5小时，然后将混合液倒入水热反应釜中在110℃处理5小时，冷却后进行离心清洗后在60℃烘箱中烘干样品，并手工研磨分散开，得到负载纳米陶瓷颗粒的氧化石墨烯粉末；
制备发热膜浆料：称取5重量份的负载纳米陶瓷颗粒的氧化石墨烯粉末、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的稀释剂二甲苯，混合，搅拌均匀；
采用丝网印刷的方法将浆料均匀涂覆于pet膜上，pet膜的背面涂覆铝膜(用于反射红外线)，自然固化后得到厚度为0.5mm的纳米陶瓷石墨烯电加热膜；
利用热压贴合法将另一层pet膜贴合在涂有导电浆料的绝缘材料膜上，作为上层绝缘材料层，形成pet-导热浆料-pet-铝膜的复合结构的电加热膜。
实施例2
将具有常温高效辐射远红外的纳米陶瓷颗粒6mg(粒径为20nm)与氧化石墨烯10mg放入15ml水中，常温搅拌10小时，然后将混合液倒入水热反应釜中在130℃处理10小时，冷却后进行离心清洗后在60℃烘箱中烘干样品，并手工研磨分散开，得到负载纳米陶瓷颗粒的氧化石墨烯粉末；
制备发热膜浆料：称取5重量份的负载纳米陶瓷颗粒的石墨烯粉末、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的稀释剂甲苯，混合，搅拌均匀；
采用丝网印刷的方法将浆料均匀涂覆于pp膜上，pp膜的背面涂覆铝膜(用于反射红外线)，自然固化后得到厚度为1mm的纳米陶瓷石墨烯电加热膜；
然后利用热压贴合法将另一层pp贴合在s3获得的涂有导电浆料的pp膜上，作为上层绝缘材料层，形成pp-导热浆料-pp-铝膜的复合结构的电加热膜。
实施例3
将具有常温高效辐射远红外的纳米陶瓷颗粒10mg(粒径为10nm)与氧化石墨烯10mg放入20ml水中，常温搅拌8小时，然后将混合液倒入水热反应釜中在140℃处理7小时，冷却后进行离心清洗后在60℃烘箱中烘干样品，并手工研磨分散开，得到负载纳米陶瓷颗粒的石墨烯粉末；
制备发热膜浆料：称取5重量份的负载纳米陶瓷颗粒的石墨烯粉末、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的乙酸乙脂，混合，搅拌均匀；
采用丝网印刷的方法将浆料均匀涂覆于pe膜上，pe膜的背面涂覆铝膜(用于反射红外线)，自然固化后得到厚度为1mm的纳米陶瓷石墨烯电加热膜；
然后利用热压贴合法将另一层pe膜贴合在s3获得的涂有导电浆料的pe膜上，作为上层绝缘材料层，形成pe-导热浆料-pe-铝膜的复合结构的电加热膜。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。