专利名称：碳分子重组碳纤维导电发热网状带及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带，具体的说是涉及一种以、聚丙烯腈基沥青基的预氧丝碳纤维，为原料加工制作成的导电发热用的网状带，属于导电发热体器件原材料。
目前，在工业、军事、农业、民用生产生活中已有多种导电发热材料(已公知技术)如各种丝、棒、管、板、膜、带、粉等，它们自身都有一种各自不同的导电发热功能，利用其不同的导电发热功能现已在工农业及军事工业生产和民用生活中按不同的需要生产出不同的电热产品如电阻丝、硅碳棒、石英加热管、电热管、陶瓷加热片等，这些电发热产品给工农业及军事工业生产提供了诸多有利条件给人们的生活带来极大的方便和益处。导电发热器件原材料是工业军事、农业生产、民用生活中不可缺少的一种导电发热原器件。然而目前工业、军事、农业生产中，民用生活中所使用的这些导电发热原器件材料都是高耗能，低热转换率，而且这些产品在实际应用中通用性差，运行成本高不能满足抗温氧化、耐腐蚀等要求，没有足够在不同情况下的足够使用寿命，根本不能满足节能要求等诸多缺点。
本发明的目的就在于提供一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带，导电发热网状带是利用碳纤维固有的比重小，强度高、耐高温，良好的导电导热性、高温条件下性能稳定，抗氧化耐腐蚀和热能转换率高达80％～90％以上，及热辐射效应达60％的机理特性用于即可导电，又可替代传统的多种电发热材料，以改变现电发热材料的高耗能、低热能转换率、电能源浪费大的不足，从而完全克服了目前已有的(公知技术)各种导电发热材料存在的缺点。
本发明的另一目的就在于提供一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带的制作方法。
本发明的目的是这样实现的它主要由聚丙烯基沥青基预氧丝碳纤维，用二苯醚类树脂浸渍，在低温加压下搅拌分散，用喷织方法加温加压制成网状带，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的碳分子重组碳纤维导电发热网状带预氧丝碳纤维78-106份二苯醚类树脂8-12份聚乙烯基吡咯烷铜(PVP) 3-6份聚乙烯基(PVA) 8-12份乙醇2-6份草酸3-6份水 6-18份其特征还在于本发明所述的碳纤维为聚丙烯腈基沥青基预氧丝碳纤维。
上述碳纤维直径为6-12μm，长度为5-100mm。
本发明一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带的制备方法，其特征在于(1)将上述配比原料依次混合，装入搅拌罐中，加入蒸馏水；(2)通入过热蒸气加温至160度，加压使还原罐达到1.6大气压，搅拌使碳纤维充分浸渍还原分散；(3)冷却至常温，经喷织机制网状带，取网状碳纤维带；(4)将网状碳纤维带送入178度条件下干燥窑内干燥；(5)将干燥的网状碳纤维带送入碳分子重组炉内在760度条下，重组，收卷；(6)将重组的网状碳纤维带涂覆0.06％导电固化剂后分切，检测、包装，得本发明碳分子重组导电发热网状带。
本发明的产品与现有的(公知技术)导电发热材料的技术性能相比，所得产品导电性好、使用方便、适用范围广泛、通用性强、电热转换效率高，可高达95％以上，通电发热速度快，电热辐射效应达60％，并具备使用寿命长等，它的出现完全克服了传统及现行的各种导电发热材料在使用中存在的不足之处，本发明所得产品的出现将引起导电发热材料的一次革命，是理想的更新换代产品。
以下结合实施例对本发明进一步说明实施例所述的实施例是符合国家电工委员会标准要求条件下加工制作。
(1)商购、分选、检测并称重下述原料。
预氧丝碳纤维碳素(兰州碳素纤维厂生产)88公斤二苯醚类树脂7公斤聚乙烯基咯烷铜(PVP) (沈阳化学试剂厂生产)5公斤聚乙烯基 (PVA) (齐鲁石化生产) 8公斤乙醇 (沈阳化学试剂厂生产) 6公斤草酸 (大连化工厂) 6公斤(2)将上述原料依次装入还原罐中加蒸馏水17公斤。
(2)通入过热蒸气加温至160度后使还原罐达1.6大气压搅拌2小时，使碳纤维充分浸渍，分散，还原。降温。
(3)冷却至常温时，在保证罐内1.6大气压下，经喷识机喷织网状碳纤维带，取网状碳纤维带；(4)将制得的网状碳纤维带送入隧道式干燥窑内在178度下干燥20分钟；(5)将干燥后的网状碳纤维带送入隧道式碳分子重组炉内，以每分钟20度的升温速度升温至760度重组2小时、收卷；(6)将碳分子重组后的网状碳纤维带涂覆浓度0.06％聚乙烯基(PVA)导电固化剂，分切、检测得本发明产品碳分子重组导电热网状带，约100公斤，所得产品进行检测得；电阻值2-200欧姆(样品面积150毫米×600毫米、600毫米×800毫米)适用电压6V、12V、24V、36V、110V、220V、380V等可调。
网状碳纤维带宽度(100毫米到1000毫米可调)网状碳纤维带长度每卷为60米网状碳纤维带重量为20克-160克/平方米二苯醚类树脂的配制按苯酚∶乙醚∶甲醛∶乙烯、(摩尔比)1∶0.4∶0.6∶0.8。在金属类氢氧化物催化下反应即可获得。
本发明产品可用于各种辐射射线的防护，消除静电，电磁屏蔽及导电发热等处。
权利要求
1.一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带，它主要由短切碳预氧丝碳纤维，二苯醚类树脂，聚乙烯基吡咯烷铜(PVP)，聚乙烯基(PVA)、草酸、水等经分选混合、装罐、加温、加压、还原、重组、干燥、涂覆而成，其特征在于加工制作过程中它是由下述重量配比的原料制成的碳分子重组碳纤维导电发热网状带，预氧丝碳纤维78-106份二苯醚类树脂8-12份聚乙烯基吡咯烷铜(PVP) 3-6份聚乙烯基(PVA) 8-12份草酸3-6份乙醇2-6份水 6-18份
2.根据权利1要求所述的碳分子重组碳纤维导电发热网状带，其特征还在于所述的碳纤维为(1)聚丙烯腈基沥青基预氧丝碳纤维直径为6-12μm，短切长度为5-100mm长。
3.本发明一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带的制备方法其特征在于(1)分选上述配比原料装入还原罐中加蒸馏水、加压、加温、搅拌、充份浸渍还原。(2)通入过热蒸气加温至160度，加压使还原罐达到1.6大气压，降温。(3)冷却至常温在保证罐中1.6大气压下经喷织机喷织网状碳纤维带。(4)将网状碳纤维带送入隧道窑中在178度条件下干燥。(5)将网状碳纤维带送入隧道式碳分子重组炉内以每分钟20度的升温速度升温至760度重组2小时。(6)将重组好的网状碳纤维带涂覆0.06％聚乙烯基(PVA)导电固化剂制得本发明产品99公斤。
全文摘要
本发明公开了一种碳分子重组碳纤维导电发热网状带及其制备方法,该网状碳纤维带由碳纤维与二苯醚类树脂等原料通过分子重组加工而成的,该带具有节能效率达40%以上电热转换率可达95%以上,红外辐射效应达60%,同时具有消除静电,防各种辐射射线外泄、电磁屏蔽等。该发明即具备了现有各种导电发热材料的优良性能又克服了它们的不足之处是理想的更新换代产品,这一产品的出现将引起电发热材料的一次革命。
文档编号H05B3/14GK1348322SQ01128108
公开日2002年5月8日 申请日期2001年8月31日 优先权日2001年8月31日
发明者徐国长, 吴国铎, 胡树清, 徐福来 申请人:徐国长