一种柔性电加热碳膜的制作方法

1.本实用新型属于柔性电加热元件技术领域，具体涉及一种柔性电加热碳膜。


背景技术：

2.申请号为201420723283.8 名称为《一种塑化碳纸》的实用新型专利，公开了一种塑化导电碳纸。包括浸润有憎水型粘贴乳胶的导电碳纸，导电碳纸底部通过底部热熔网胶膜固定底部高强度绝缘热熔复合胶膜，导电碳纸顶部通过顶部热熔网胶膜固定有顶部高强度绝缘热熔复合胶膜，顶部热熔网胶膜与高强度绝缘热熔复合胶膜之间固定电极截留条。所制备的超薄电加热元件具有超薄、可卷曲，可方便粘贴和复合在墙壁上，平面的器具，复合在木地板中间进行复合使之形成一种自加热复合型底板。可随便制作一类隐形加热的墙面、地面、家具，和需要保温的工程中 ；属节能、环保、安全、易维护的电加热产品。但是该种塑化碳纸的撕裂强度低，且成型后较厚、硬度大，导致其易撕裂，使用寿命降低。
3.申请号为201510636060.7，发明名称为《一种塑化碳纸的软化处理方法及其制备的软化复合导电碳纸》的发明专利公开了一种软化处理的复合导电碳纸，湿法成型制备导电纸，制备憎水 sbr 丁苯胶乳，丁苯胶乳塑化导电纸。方法简单，利于工业化生产 ；超薄疏松软化，且撕裂强度高，增加了其使用寿命；导热均匀，功率稳定，导电性能稳定，温度保持稳定，能够对室内均匀加温。价格低、使用寿命长、耗电量低，且产品防水、阻燃，占用空间小，可随意卷绕，可制作一类隐形加热的墙面、地面、家具，和需要保温的工程中 ；属于节能、环保、安全、易维护的新一代电加热产品，运输方便，节省运输费用，且经久耐用。虽然该导电碳纸可随意卷绕，但是其也只能是制作隐形加热墙面、地面、家具等，也就是说需要将导电碳纸与硬度较大的材质或基体复合来应用，使得其最终无法满足实现随意卷绕的作用，因而应用领域也受到严重的限制。
4.申请号为201821068653.3，发明名称为《一种超薄电热复合软膜》的实用新型专利，该专利公开了一种超薄电热复合软膜。包括塑化碳纸层、电极截留条和阻燃层，塑化碳纸层两端部粘贴电极截留条，电极截留条顶部包裹塑化碳纸层，电极截留条端部连接接线端子；塑化碳纸层顶部和底部设置阻燃层，阻燃层为阻燃膜和热熔胶膜的复合胶膜。该电热复合软膜结构紧实，设计合理，使用寿命比涂层电热膜高出十几倍。导电碳纸超薄疏松软化，撕裂强度高，增加其使用寿命；导热均匀，导电性能稳定，温度保持稳定，价格低、使用寿命长、耗电量低，且产品防水、阻燃，占用空间小，实现了“大面积低温辐射热”。
5.但是上述专利中所公开的塑化碳纸、复合导电碳纸以及超薄电热复合软膜，电极截留条均是粘结在塑化碳纸或者导电碳纸上，由于导电纸张存在硬度以及脆性，导致电极截留条在导电碳纸的卷曲缠绕或者折叠中容易与导电碳纸发生错位剥离，从而产生局部的短路打火，造成导电纸内线路结构的短路而引起危险。


技术实现要素：

6.本实用新型为了解决现有导电碳纸与电极截留条粘结，容易发生局部短路打火，
危险系数提高等问题，提供了一种柔性电加热碳膜。
7.本实用新型由如下技术方案实现的：一种柔性电加热碳膜，包括导电碳膜、铜网电极和绝缘层，所述导电碳膜两端部设铜网电极，且导电碳膜向内翻转包裹铜网电极，铜网电极端部设有焊锡点，导电碳膜顶部和底部设置绝缘层；所述导电碳膜、铜网电极、绝缘层热压固化；所述焊锡点外接电源。
8.所述导电碳膜为碳膜浸润憎水型粘贴乳胶；碳膜为3
‑
5mm的短碳纤维网状膜，膜厚为0.06mm；憎水型粘贴乳胶为sbr丁苯乳胶，胶水比为1:5
‑
1:6；浸润sbr丁苯乳胶后烘干至厚度为0.04mm的导电碳膜。
9.所述碳膜为短纤维网状碳膜在温度为60℃、质量浓度为0.1%
‑
0.3%的丙烯酸溶液中浸润成厚度为0.06mm的碳膜；所述厚度为0.04mm的导电碳膜为半透明导电碳膜。
10.所述铜网电极为200目的紫铜网电极条，厚度为0.1mm。所述绝缘层为eva热熔光膜。所述eva热熔光膜背面设置有压敏胶层（5）。所述柔性电加热碳膜绝缘强度为3000v/mm；漏电流为0.02
‑
0.05a；功率为0.11w/cm2。
11.所述外接电源为5v～12v，柔性电加热碳膜温度为35
‑
50℃。
12.另外，所述外接电源为220v，柔性电加热碳膜温度为80
‑
90℃。
13.所述柔性电加热碳膜厚度为0.5
‑
0.6mm。
14.本实用新型所采用的导电碳膜为采用sbr憎水型粘贴乳胶浸润碳膜制备而成，具体方法为：短纤维网状碳膜在温度为60℃、质量浓度为0.1%
‑
0.3%的丙烯酸溶液中浸润、且热塑成厚度为0.06mm的碳膜；碳膜先采用喷淋工序使其均匀浸润憎水型粘贴乳胶，使胶液全面浸润到碳膜纤维中，浸润至碳膜不吸水为止；然后150℃烘干，进一步达到紧实塑化度较高的导电塑化碳膜，其塑化程度完全能够与其他热熔胶极易复合在一起。另外采用粘接力强、柔韧性优的sbr憎水型粘贴乳胶，使得导电碳膜的机械强度即柔韧性能得到了极大的提高，最终获得的导电碳膜为半透明状，经检测，碳膜较未浸润sbr丁苯胶乳前机械强度增加了20倍。
15.由于导电碳膜、铜网电极均是网状结构，因此在热压成型时，eva热熔光膜将碳膜与铜网电极形成网状紧密稳定的互相咬合，使得电极条不易从导电碳膜上发生错位剥离，在导电碳膜卷曲、缠绕、折叠等过程中，电极条也不易与导电碳膜发生剥离而使得柔性电加热碳膜内部局部的短路打火问题。
16.导电碳膜顶部和底部均热压覆一层eva光膜，eva光膜具有绝缘、防潮、防水的功能，同时也易于与其他基材表面结合，利于后续应用于各种基材上。
17.由于制备的憎水 sbr 丁苯胶乳属于不可逆性质的胶乳，因此导电碳膜固化后，再次浸入水中不烂，胶不能溶于水中，进一步提高了所制备的柔性电加热碳膜的抗撕裂强度和防水功能，从而提高了柔性电加热碳膜的使用寿命。
18.本实用新型将导电碳膜与铜网电极用eva光膜胶一次性高温高压热压成型，导电碳膜向内卷曲包裹铜网电极，进一步提高了铜网电极与导电碳膜的连接强度，防止了铜网电极从导电碳膜上剥离的概率，提高了本实用新型的安全性能。
19.与现有技术相比：本实用新型结构更加紧实，产品柔性电加热碳膜更加薄，抗撕裂强度、防水功能、功率等都有所提高，该产品超薄疏松软化，且撕裂强度高，增加了其使用寿命；导热均匀，功率稳定，导电性能稳定，温度保持稳定，价格低、使用寿命长、耗电量低，且
产品防水、阻燃，占用空间小，完全实现了“大面积低温辐射热”。由于柔软且抗撕裂，并且完全能够做到随意卷绕，且铜网电极不易出现剥离而发生短路等安全问题，方便粘贴和复合在其他器具上。同时可以随便的制作一类隐形加热的墙面、地面、家具，和需要保温的工程中；属于节能、环保、安全、易维护的新一代电加热产品。运输方便，节省运输费用，且经久耐用。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型结构剖视放大图。
21.图中：1
‑
导电碳膜；2
‑
铜网电极；3
‑
绝缘层；4
‑
焊锡点；5
‑
压敏胶层。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1所示，一种柔性电加热碳膜，包括导电碳膜1、铜网电极2和绝缘层3，所述导电碳膜1两端部设铜网电极2，如图2所示，导电碳膜1向内翻转包裹铜网电极2，铜网电极2端部设有焊锡点4，导电碳膜1顶部和底部设置绝缘层3；所述导电碳膜1、铜网电极2、绝缘层3热压固化；所述焊锡点4外接电源。
24.所述导电碳膜为碳膜浸润憎水型粘贴乳胶；碳膜为3
‑
5mm的短碳纤维网状膜，膜厚为0.06mm；憎水型粘贴乳胶为sbr丁苯乳胶，胶水比为1:5
‑
1:6；浸润sbr丁苯乳胶后烘干至厚度为0.04mm的导电碳膜。
25.所述碳膜为短纤维网状碳膜在温度为60℃、质量浓度为0.1%
‑
0.3%的丙烯酸溶液中浸润成厚度为0.06mm的碳膜；所述厚度为0.04mm的导电碳膜为半透明导电碳膜。所述铜网电极为200目的紫铜网电极条，厚度为0.1mm。所述绝缘层为eva热熔光膜。
26.另外，所述eva热熔光膜背面设置有压敏胶层5，便于加热固化在其他基材上，利于粘贴。
27.所述柔性电加热碳膜绝缘强度为3000v/mm；漏电流为0.02
‑
0.05a；功率为0.11w/cm2。当所述外接电源为5v～12v，柔性电加热碳膜温度为35
‑
50℃。当所述外接电源为220v，柔性电加热碳膜温度为80
‑
90℃。所述柔性电加热碳膜厚度为0.5
‑
0.6mm。
28.本实用新型所采用的导电碳膜为采用sbr憎水型粘贴乳胶浸润碳膜制备而成，具体方法为：短纤维网状碳膜在温度为60℃、质量浓度为0.1%
‑
0.3%的丙烯酸溶液中浸润、且热塑成厚度为0.06mm的碳膜；碳膜先采用喷淋工序使其均匀浸润憎水型粘贴乳胶，使胶液全面浸润到碳膜纤维中，浸润至碳膜不吸水为止；然后150℃烘干，进一步达到紧实塑化度较高的导电塑化碳膜，其塑化程度完全能够与其他热熔胶极易复合在一起。另外采用粘接力强、柔韧性优的sbr憎水型粘贴乳胶，使得导电碳膜的机械强度即柔韧性能得到了极大的提高，最终获得的导电碳膜为半透明状，经检测，碳膜较未浸润sbr丁苯胶乳前机械强度增加了20倍。
29.由于导电碳膜、铜网电极均是网状结构，因此在热压成型时，eva热熔光膜将碳膜
与铜网电极形成网状紧密稳定的互相咬合，使得电极条不易从导电碳膜上剥离，在导电碳膜卷曲、缠绕、折叠等过程中，电极条也不易与导电碳膜发生剥离而使得柔性电加热碳膜内部局部的短路打火问题。
30.导电碳膜顶部和底部均热压覆一层eva光膜，eva光膜具有绝缘、防潮、防水的功能，同时也易于与其他基材表面结合，利于后续应用于各种基材上。
31.由于制备的憎水 sbr 丁苯胶乳属于不可逆性质的胶乳，因此导电碳膜固化后，再次浸入水中不烂，胶不能溶于水中，进一步提高了所制备的柔性电加热碳膜的抗撕裂强度和防水功能，从而提高了柔性电加热碳膜的使用寿命。
32.本实用新型将导电碳膜与铜网电极用eva光膜胶一次性高温高压热压成型，导电碳膜向内卷曲包裹铜网电极，进一步提高了铜网电极与导电碳膜的连接强度，防止了铜网电极从导电碳膜上剥离的概率，提高了本实用新型的安全性能。
33.导电碳膜与eva光膜胶叠夹后高温高压复合，导电碳膜翻转将铜网电极包裹，进一步防止使用过程中铜网电极的剥离而造成内部短路打火的问题，进而降低了产品危险性。进一步提高了本实用新型的安全性能。
34.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。