一种加热膜及其制备方法与流程

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种加热膜及其制备方法。

背景技术：

加热膜由于具有节能节材以及开关自主的特点，因此符合低碳经济的发展趋势，具有广阔的发展前景。为了便于管理，在一些情况下需要将加热膜进行折叠保存。

目前加热膜通常是在基材上形成加热功能层，然后采用保护层进行整体封装。根据加热膜的基底不同对加热膜进行划分，现有的加热膜主要有以下几种，第一种加热膜是使用柔性材料作为基底，该加热膜具有一定的柔韧性，可以弯曲，但是不能折叠，由此限制了加热膜的应用领域；第二种加热膜是以聚酰亚胺薄膜为基底，该加热膜虽然能够折叠，但是折叠过程中会产生皱褶，由此加热功能层的结构会随之破坏，从而影响加热膜的使用。第三种加热膜是以无纺布为基材，并且以热熔胶膜作为保护层，该加热膜虽然具有一定的弹性，但是在外力的作用下容易发生不可逆的形变，由此影响加热膜的使用。因此为了满足消费者的需求，扩大加热膜的应用，急需开发一种柔韧性好且可折叠的加热膜。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种加热膜及其制备方法，能够在保证加热膜热稳定的条件下提高加热膜的可折叠性和柔韧性。

为实现上述目的，根据本发明实施例第一方面，提供一种加热膜；该加热膜包括：加热层，所述加热层包括由下而上依次设置的第一机织面料层，导电涂层，以及电极；保护层，所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述加热层设置在所述第一保护层和所述第二保护层之间，所述第一保护层和所述第二保护层配合作用以封装所述加热层。

进一步，所述的加热膜还包括第二机织面料层，所述第二机织面料层有一层或多层；所述一层或多层的第二机织面料层均设置在所述第一机织面料层和所述第二保护层之间；优选地，所述一层或多层的第二机织面料层设置在所述加热层和所述第二保护层之间，以及所述加热层和所述第一保护层之间。

进一步，当所述第二机织面料层有一层时，第一机织面料层经向与相邻第二机织面料层经向的夹角选自0°-90°；更进一步，第一机织面料层经向和相邻第二机织面料层经向的夹角选自40°-50°。

进一步，当所述第二机织面料层有多层时，第一机织面料层经向与每层第二机织面料层经向的夹角均选自0°-90°；更进一步，第一机织面料层经向与每层第二机织面料层经向的夹角均选自40°-50°。

进一步，所述第一机织面料层和所述第二机织面料层均选自涤纶层、锦纶层、纯棉层、麻类层、毛类层、丝类层和混纺类机织层中的一种。

进一步，所述第一保护层和所述第二保护层均为热熔胶膜；所述热熔胶膜为eva胶膜、pa胶膜、pes胶膜、po胶膜或tpu胶膜。

进一步，所述的加热膜还包括粘结层；当所述第二机织面料层有一层时，所述粘结层设置在所述第一机织面料层和所述第二机织面料层之间；当所述第二机织面料层有多层时，所述粘结层分别设置在所述第一机织面料层和相邻所述第二机织面料层之间，以及相邻所述第二机织面料层之间；所述粘结层为热熔胶膜。

本发明实施例在第二方面提供了由本发明实施例在第一方面所述加热膜的制备方法。该制备方法包括如下步骤：将导电浆料涂覆在第一机织面料层上表面的特定区域处，形成导电涂层，并在所述导电涂层上排布电极，得到加热层；将第一保护层设置在所述加热层上且具有电极的一侧，并将第二保护层设置在所述第一机织面料层的下表面，得到待封装膜；将所述待封装膜于80-200℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。

进一步，所述的制备方法包括如下步骤：将导电浆料涂覆在第一机织面料层上表面的特定区域处，形成导电涂层，并在所述导电涂层上排布电极，得到加热层；在所述加热层上且具有电极的一侧设置第一保护层，并在所述第一机织面料层的下表面从上而下依次设置粘结层、第二机织面料层和第二保护层，得到待封装膜；将所述待封装膜放置在封装机中于80-200℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。

进一步，所述的制备方法还包括：将导电材料、溶剂和助剂进行混合，得到均匀的分散液；其中，所述助剂至少包括消泡剂、成膜剂、树脂粘结剂、浸润剂和分散剂中的一种，所述混合的方式包括搅拌、超声或砂磨；向所述分散液中加入增稠剂和流变剂，并搅拌均匀，得到导电浆料。

本发明实施例与现有技术相比至少具有如下有益效果：

1、本发明实施例通过采用机织面料层作为加热层的基底，并结合热熔胶膜作为保护层，从而提高了加热膜的柔韧性和可折叠性。

2、本发明实施例通过采用机织面料层作为加热膜的抗形变层，并将相邻两个机织面料层经向方向的夹角限定在预设角度范围内，从而提高了加热膜的抗形变能力，进而保证了加热膜的热稳定性。

3、本发明实施例制备加热膜的工艺简单，无污染，适合工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例1中加热膜的结构示意图；

图2是本发明实施例1中加热膜的左视图；

图3是本发明实施例1中加热膜中加热层的结构示意图；

其中，第一保护层10，第二保护层30，加热层20，导电涂层201，第一机织面料层202，电极203，粘结层40，第二机织面层料50。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，图2和图3所示，本发明实施在第一方面提供了一种加热膜，该加热膜包括：加热层20，加热层20包括由下而上依次设置的第一机织面料层202，导电涂层201，以及电极203；保护层，保护层包括第一保护层10和第二保护层30，加热层20设置在第一保护层10和第二保护层30之间，第一保护层10和第二保护层30配合作用以封装加热层20。本发明实施例在拉力作用下，第一机织面料层202在经向和纬向两个方向上不会产生形变，因此通过采用第一机织面料层202作为加热层20的基底，并结合保护层对加热层20实现封装，从而能够有效提高加热膜抗形变能力，进而提高加热膜的可折叠性。

在优选的实施例中，加热膜还包括第二机织面料层50，第二机织面料层50有一层或多层；一层或多层的第二机织面料层50均设置在第一机织面料层202和第二保护层30之间。一层或多层的第二机织面料层50还可以设置在第一保护层10和加热层20之间。本发明实施例通过采用第二机织面料层50作为加热膜的抗形变层，能够有效提高加热膜的抗形变能力。

在优选的实施例中，当第二机织面料层50有一层时，第一机织面料层202经向与相邻第二机织面料层50经向的夹角选自0°-90°；在更优选的实施例中，第一机织面料层202经向和相邻第二机织面料层50经向的夹角选自40°-50°。由于第一机织面料层202在拉伸过程中在经向和纬向两个方向上不会产生形变，但是在经向和纬向的夹角方向存在形变，因此导致加热膜在使用过程中内部导电涂层201发生裂纹，从而使得加热膜的电阻和加热性能发生变化，进而影响加热膜的使用。本发明实施例将第一机织面料层202经向和第二机织面料层50经向之间的夹角设定成预设角度，能够有效降低第一机织面料层202在拉伸过程中在其他方向产生的形变，从而提高加热膜的抗形变能力，进而保证加热膜的热稳定性。

在优选的实施例中，当第二机织面料层50有多层时，第一机织面料层202经向与每层第二机织面料层50经向的夹角均选自0°-90°(例如40°、45°、50°、30°或0°等)；在更优选的实施例中，第一机织面料层202经向与每层第二机织面料层50经向的夹角均选自40°-50°(例如40°、45°或50°等)。具体地，可以将第一机织面料层202经向和相邻第二机织面料层50经向之间的夹角，以及相邻第二机织面料层50经向之间的夹角按照角度从高到低的顺序设置，例如，第一层机织面料层50经向与第一机织面料层202经向之间的夹角为40°，第二层第二机织面料层50经向与第一机织面料层202经向之间的夹角为45°，第三层第二机织面料层50经向与第一机织面料层202经向之间的夹角为50°。由此，本发明实施例通过设置多层第二机织面料层50作为抗形变层，并将相邻机织面料层经向的夹角设定成预设的角度，能够在拉伸过程中有效阻止第一机织面料在其他方向的形变，从而提高加热膜的抗形变能力和可折叠性，进而提高加热膜的热稳定性。

在优选的实施例中，第一机织面料层202和第二机织面料层50均选自涤纶层、锦纶层、纯棉层、麻类层、毛类层、丝类层和混纺类机织层中的一种。具体地，第一机织面料层202和第二机织面料层50可以选自不同的材料。例如，第一机织面料层202为涤纶层，第二机织面料层50为毛类层。

在优选的实施例中，第一保护层10和第二保护层30均为热熔胶膜；热熔胶膜为eva胶膜、pa胶膜、pes胶膜、po胶膜或tpu胶膜。由此，本发明实施例通过采用热熔胶膜作为保护层，由于热熔胶膜具有良好的柔韧性和防水性，因此能够有效提高加热膜的防水性和柔韧性，进而使得加热膜能够在机洗或手洗后仍然可以使用，且不影响加热膜的热稳定性。

在优选的实施例中，加热膜还包括粘结层40；当第二机织面料层50有一层时，粘结层40设置在第一机织面料层202和第二机织面料层50之间；当第二机织面料层50有多层时，粘结层40分别设置在第一机织面料层202和相邻第二机织面料层50之间，以及相邻第二机织面料层50之间；粘结层40可以为普通粘结剂，也可以为热熔胶膜。由此，粘结层40主要是用来粘结相邻的机织面料层，使得多层机织面料层形成一个整体以支撑导电涂层201和电极203。优选的，粘结层40为热熔胶膜，本发明实施例通过采用热熔胶膜作为粘结层40，能够有效提高热熔胶膜的柔韧性。

本发明实施例通过采用机织面料层作为加热层20基底以及加热膜的抗形变层，并将相邻两个机织面料层经向方向的夹角限定在预设角度范围内，从而能够有效提高加热膜的柔韧性和可折叠性，进而保证了加热膜的热稳定性。

本发明实施例在第二方面提供了由本发明实施例在第一方面所述加热膜的制备方法。该制备方法包括如下步骤：将导电浆料涂覆在第一机织面料层202上表面的特定区域处，形成导电涂层201，并在导电涂层201上排布电极203，得到加热层20；将第一保护层10设置在加热层20上且具有电极203的一侧，并将第二保护层30设置在第一机织面料层202的下表面，得到待封装膜；将待封装膜于80-200℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。

具体地，还可以将导电浆料通过涂覆、浸渍或印刷等方式覆盖在第一机织面料层202上表面的特定区域处，形成导电涂层201。在导电涂层201上排布好电极203，通电使得导电涂层201工作，进行发热。电极203是以有金属丝、金属箔、和金属片中的一种或多种，金属材料主要是金、银、铜、铁、钢、铝、铂等金属材料中的一种或多种。

在优选的实施例中，加热膜的制备方法包括如下步骤：将导电浆料涂覆在第一机织面料层202上表面的特定区域处，形成导电涂层201，并在导电涂层201上排布电极203，得到加热层20；在加热层20上且具有电极203的一侧设置第一保护层10，并在第一机织面料层202的下表面从上而下依次设置粘结层40、第二机织面料层50和第二保护层30，得到待封装膜；将待封装膜放置在封装机中于80-200℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。

在优选的实施例中，加热膜的制备方法包括如下步骤：将导电浆料涂覆在第一机织面料层202上表面的特定区域处，形成导电涂层201，并在导电涂层201上排布电极203，得到加热层20；在加热层20上且具有电极203的一侧依从下到上依次第二机织面料层50和第一保护层10，并在第一机织面料层202的下表面从下而上依次设置粘结层40、第二机织面料层50和第二保护层30，得到待封装膜；将待封装膜放置在封装机中于80-200℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。

在优选的实施例中，加热膜的制备方法还包括：将导电材料、溶剂和助剂进行混合，得到均匀的分散液；其中，助剂至少包括消泡剂、成膜剂、树脂粘结剂、浸润剂和分散剂中的一种，混合的方式包括搅拌、超声或砂磨；向分散液中加入增稠剂和流变剂，并搅拌均匀，得到导电浆料。具体地，将导电材料，如碳纳米材料、金属粉体中的一种或者两种以上的混合物分散在溶剂中，再加入消泡剂、成膜剂、树脂粘结剂、浸润剂和分散剂等，并辅以强力搅拌、超声或砂磨，实现导电材料在溶剂中的均匀分散，配置成一定浓度的导电浆料，然后通过加入一定量的增稠剂和流变剂，用于调节浆料的粘度和流动性。碳纳米材料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、改性石墨烯、炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、富勒烯。金属粉体为铁粉体、铜粉体、镍粉体或银粉体等中的一种或多种。溶剂可以为水、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、醇类、丙酮等一种或多种。导电材料在导电浆料中的浓度为0.01-10％，优选0.1-5％。树脂粘结剂可以是市场上购买得到的任意一种树脂粘结剂，具体包括环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、水性pu树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、乙烯基树脂、纤维素类树脂和聚酰胺树脂中的一种或多种。所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、海藻酸钠和ptf增稠剂中的至少一种。

本发明实施例制备加热膜的工艺简单，无污染，适合工业化生产。

另外注意的是，如果没有特别说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及以端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

实施例1

步骤一：将石墨烯、水性pu树脂、十二烷基苯磺酸钠和水按比例混合均匀，得到混合液，然后采用砂磨机对混合液进行砂磨，使得石墨烯在混合液中实现均匀分散，得到均匀的分散液；向分散液中添加一定量的ptf增稠剂和流平剂zonylfso，并机械搅拌均匀，得到导电浆料。

步骤二：将导电浆料通过线棒涂覆在涤纶机织面料层的一面，然后100℃烘干10分钟，形成导电涂层201，在导电涂层201上贴上铜导线胶带作为电极203，得到加热层20；如图3所示，电极203的排布可以根据对功率的实际需求进行调节，加热层20的有效加热尺寸就是导电涂层201的尺寸，加热层20的有效加热尺寸为20cm×28cm。

步骤三：在加热层20上且具有电极203的一侧设置tpu胶膜，并在涤纶机织面料层的另一面从上而下依次设置tpu胶膜、涤纶机织面料层和tpu胶膜，得到待封装膜；将待封装膜放置在封装机中于150℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。其中，抗形变层所用涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为40°。

经检测，两个电极203之间的电阻为9.1欧姆，然后分别在加热膜的经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9.2欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为11.7欧姆。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于：

抗形变层所用涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为45°。经检测，两个电极203之间的电阻为9欧姆，然后分别在加热膜的经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9.3欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为9.1欧姆。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于：抗形变层所用涤纶机织面料层经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为50°。经检测，两个电极203之间的电阻为8.9欧姆，然后分别在加热膜经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9.1欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为12.1欧姆。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于：抗形变层所用涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为30°。经检测，两个电极203之间的电阻为9欧姆，然后分别在加热膜经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9.4欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为27欧姆。

实施例5

实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于：抗形变层所用涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为0°。经检测，经检测，两个电极203之间的电阻为9欧姆，然后分别在经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9.3欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为1262欧姆。

实施例6

实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于：

步骤三：在加热层20上且具有电极203的一侧设置tpu胶膜，并在涤纶机织面料层的另一面从上而下依次设置tpu胶膜、三层涤纶机织面料层和tpu胶膜，得到待封装膜；将待封装膜放置在封装机中于150℃的条件下进行覆膜，得到加热膜。其中，三层涤纶机织面料层中相邻的涤纶机织面料层之间均设置tpu胶膜以进行粘结，第一层涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为40°，第二层涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为45°，第三层涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角为50°。经检测，两个电极203之间的电阻为9欧姆，然后分别在加热膜的经向、纬向施加10n的拉力，两电极203之间的电阻仍为9欧姆，当在加热膜的对角方向上施加10n的拉力时，两电极203之间的电阻为9欧姆。

通过上述实施例可知，本发明实施例通过采用机织面料层作为加热层20的基底以及抗形变层，并将抗形变所用涤纶机织面料经向与加热层20基底所用涤纶机织面料经向之间的夹角设定成预设角度，从而能够有效降低加热层20基底在拉伸过程中在其他方向产生的形变，从而提高加热膜的抗形变能力，进而使得导热膜在经过多次揉搓和折叠后，其内部的导电涂层201不发生破坏，减小加热膜的电阻的变化，保证了加热膜的热稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。