专利名称：一种聚四氟乙烯基电热厚膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种聚四氟乙烯基电热厚膜及其制造方法，属于电发热器件的制造方法。特别涉及一种采用不锈钢丝网板进行漏印和沉积的聚四氟乙烯基电热厚膜。
背景技术：
目前，应用在家用电器与工业电器等诸多领域中，电热产品应用越来越广泛。其中碳膜式电热膜用来加热取暖越来越普遍，但碳膜式电热膜产品在应用上有诸多限制，只适用于低压和超低压电流或应用于电池或应用于经过变压后适配器在碳膜式电热膜产品上使用，不能适应用在高压或市电电压电流；另外目前的碳膜式电热膜印在载体上的电路布线是薄型电热膜，其最厚厚度为O. Imm左右，不能制作厚型电热膜，薄型碳膜式电热膜不耐高压，薄型碳膜式电热膜高压接电冲击后容易起火和烧掉，通电产生泄漏电流量太大，有发红和灼热等现象产生，机械强度低，不耐振动，抗热冲击能力弱，导致薄型碳膜式电热膜脱 落、短路和打火现象发生，线路导电流性能降低，易烧蚀。其产品的稳定性，可靠性无法保证，造成薄型碳膜式电热膜发热材料在高压或市电电压通电后功率严重衰减和急速老化等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种聚四氟乙烯基电热厚膜，适用于高压或市电电压的电热电器中，机械强度高，抗振动，抗热冲击能力强，稳定性好，不脱膜，适用范围广，使用效果好。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明技术方案提供一种聚四氟乙烯基电热厚膜及其制造方法，它涉及对现有制造方法中碳膜式电热膜配方工艺上的改进，特别是在市电或高压电碳膜式电热膜整体效果的改进。一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30%
乙炔黑8-15%
碳纤维粉5-8%
短丝碳纤维4-6%
镍粉5-8%
银粉5-8%
二氧化锰1-3% 三氧化二铁1-3%
碳黑分散剂1-3%
聚四氟乙烯分散液20-25%
聚四氟乙烯稀释剂10-25%上述的较佳重量百分比的材料，
磷片石墨24-28%
乙块黑8-12%
碳纤维粉6-7%
短丝碳纤维5-6%
镍粉6-7%
银粉6-7%
二氧化锸2-3%
三氧化二铁2-3%
碳黑分散剂2-3%
聚四氟乙烯分散液22-24%
聚四氟乙烯稀释剂15-20%
所述的短丝碳纤维采用PAN基短切碳纤维，长度为l_2mm。所述的聚四氟乙烯分散液中的聚四氟乙烯含量为50-60% (wt)。所述的聚四氟乙烯稀释剂由蒸馏水及非离子型表面活性剂为原料配成。一种聚四氟乙烯基电热厚膜的制造方法，按上述的磷片石墨、乙炔黑、碳纤维粉、短丝碳纤维、镍粉、银粉、二氧化锰、三氧化二铁依重量百分比备料，放在研磨机研磨I小时，制成均勻混合物。将研磨后均匀混合物与上述的碳黑分散剂、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀释剂按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。根据所需电热功率需求，按加热体的规格设计电阻层轨迹图案，经过CAD制版，在不锈钢板上雕刻出电阻层轨迹图案，采用漏印工艺，在不锈钢板(电阻层的厚度、宽度和长度根据所需电热器具的功率大小所决定)上进行发热部位形状结构确定。在表面清洁干燥的绝缘基材上印刷聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料，在空气中流平，经烘干和烧结等工艺制得聚四氟乙烯基电热厚膜。 最后在聚四氟乙烯基电热厚膜上印刷抗氧化耐温绝缘涂层，烘干和烧结后，即得聚四氟乙烯基电热厚膜成品。对聚四氟乙烯基电热厚膜进行表面电阻率均匀检测，导线引线后测量其功率，进行功率调整，使其达到预定参数范围内。表面发热功率大小和技术参数变异，可设计不同的聚四氟乙烯基电热厚膜，电阻层几何形状变异范围宽。因此在实际应用过程中，可采用标准的或非标准的单元方式作发热材料层使用。该配方是在研究了现有碳膜式电热膜的生产方式，并吸取其中的优点基础上设计完成，磷片石墨，乙炔黑和碳纤维粉混合可以明显提高聚四氟乙烯基电热厚膜的导电性，能够产生足够满意的电发热现象；短丝碳纤维提高聚四氟乙烯基电热厚膜的实体和成形强度，防止聚四氟乙烯基电热厚膜的离析和开裂；镍粉和银粉是聚四氟乙烯基电热厚膜的均散剂，使电阻分布均匀和降低电阻率；聚四氟乙烯分散液是加强聚四氟乙烯基电热厚膜与绝缘基材的结合力，进一步提高聚四氟乙烯基电热厚膜与绝缘基材两者之间的结合程度，使聚四氟乙烯基电热厚膜层不易脱落或破损，并且提高聚四氟乙烯基电热厚膜耐用性能，增加导电稳定性；抗氧化耐温绝缘涂层是提高聚四氟乙烯基电热厚膜绝缘度并与外层氧气隔绝，以防止膜氧化和防止在潮湿环境下发生短路，降低聚四氟乙烯基电热厚膜失效现象，提高安全性能。通过上述分析，聚四氟乙烯基电热厚膜各成份的配比是通过大量的实验结果而确定。
图I是本发明一种聚四氟乙烯基电热厚膜的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本明进一步说明。实施例I取磷片石墨24克、乙炔黑8克、碳纤维粉6克、短丝碳纤维5克、镍粉6克、银粉6克、二氧化锰2克、三氧化二铁2克进行备料，放在研磨机研磨I小时，制成均匀混合物。
将研磨后均匀混合物与所述的碳黑分散剂2克、聚四氟乙烯分散液22克、聚四氟乙烯稀释剂15克按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。本实施例I的聚四氟乙烯基电热厚膜各组成成份依其内部结构的最佳重量比为基准测算而得。实施例2取磷片石墨26克、乙炔黑10克、碳纤维粉6克、短丝碳纤维6克、镍粉7克、银粉7克、二氧化锰3克、三氧化二铁3克进行备料，放在研磨机研磨I小时，制成均匀混合物。将研磨后均匀混合物与所述的碳黑分散剂3克、聚四氟乙烯分散液24克、聚四氟乙烯稀释剂18克按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。
本实施例2的聚四氟乙烯基电热厚膜各组成成份依其内部结构的最佳重量比为基准测算而得。实施例3取磷片石墨28克、乙炔黑12克、碳纤维粉7克、短丝碳纤维6克、镍粉7克、银粉7克、二氧化锰3克、三氧化二铁3克进行备料，放在研磨机研磨I小时，制成均匀混合物。将研磨后均匀混合物与所述的碳黑分散剂3克、聚四氟乙烯分散液24克、聚四氟乙烯稀释剂20克按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。本实施例3的聚四氟乙烯基电热厚膜各组成成份依其内部结构的最佳重量比为基准测算而得。制造上述聚四氟乙烯基电热厚膜的工艺步骤如下I.按照上述的磷片石墨、乙炔黑、碳纤维粉、短丝碳纤维、镍粉、银粉、二氧化锰、三氧化二铁依重量百分比备料，放在研磨机研磨I小时，制成均匀混合物。2.将研磨后均匀混合物与所述的碳黑分散剂、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀释剂按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。3.设计加热体的电阻层轨迹图案，经过CAD制版，在不锈钢板上雕刻出电阻层轨迹图案，采用漏印工艺，在不锈钢板上进行发热部位形状结构确定。在表面清洁干燥的绝缘基材上印刷聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料，在空气中流平，经烘干和烧结等工艺制得聚四氟乙烯基电热厚膜。最后在聚四氟乙烯基电热厚膜上印刷抗氧化耐温绝缘涂层，烘干和烧结后，即得聚四氟乙烯基电热厚膜成品。制造方法的工艺流程请参见附图I。在实施例1，实施例2和实施例3中制备的聚四氟乙烯基电热厚膜有下列特征聚四氟乙烯基电热厚膜；厚度为Imm;表面面积为10cmm*10cm ;市电；持续通电600 秒。聚四氟乙烯基电热厚膜表面电阻率实施例I :158 Ω，实施例2 :150 Ω，实施例3 :148 Ω。
聚四氟乙烯基电热厚膜功率实施例I :306W，实施例2 322ff,实施例3 327ff0聚四氟乙烯基电热厚膜表面发热温度实施例I :常温至178°C。实施例2 :常温至185 °C。实施例3 :常温至191 °C。聚四氟乙烯基电热厚膜涂膜附着力(划格法):实施例I 95,实施例2 98,实施例3 :97。综上所述，本发明的功效有明显的提高，具有实用性，符合发明专利各要件，故依·法提出发明专利申请。
权利要求
1.一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30% 乙炔黑8-15% 碳纤维粉5-8%短丝碳纤维4-6% 镍粉5-8% 银粉5-8% 二氧化锰1-3%三氧化二铁1-3%碳黑分散剂1-3%聚四氟乙烯分散液20-25%聚四氟乙烯稀释剂10-25%
2.根据权利要求I所述的一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨24-28% 乙炔黑8-12% 碳纤维粉6-7%短丝碳纤维5-6% 镍粉6-7% 银粉6-7% 二氧化锰2-3%三氧化二铁2-3%碳黑分散剂2-3% 聚四氟乙烯分散液 22-24% 聚四氟乙烯稀释剂15-20%
3.根据权利要求I或2所述的一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于所述的短丝碳纤维采用PAN基短切碳纤维,长度为l-2mm。
4.根据权利要求I或2所述的一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于所述的聚四氟乙烯分散液中的聚四氟乙烯含量为50-60% (wt)。
5.根据权利要求I或2所述的一种聚四氟乙烯基电热厚膜，其特征在于所述的聚四氟乙烯稀释剂由蒸馏水和非离子型表面活性剂为原料配成。
6.一种聚四氟乙烯基电热厚膜的制造方法，按照权利要求I或2所述的一种聚四氟乙烯基电热厚膜及其制造工艺步骤如下 (1)将所述的磷片石墨、乙炔黑、碳纤维粉、短丝碳纤维、镍粉、银粉、二氧化锰、三氧化二铁依重量百分比备料，放在研磨机研磨I小时，制成均匀混合物。
(2)将研磨后均匀混合物与所述的碳黑分散剂、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀释剂按重量百分比混合，采用超声波超声分散2小时，配制成聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料。
(3)根据所需电热功率需求，经过CAD制版，在不锈钢板上雕刻出电阻层轨迹图案，采用漏印工艺，在表面清洁干燥的绝缘基材上印刷聚四氟乙烯基电热厚膜的浆料，在空气中流平，经烘干和烧结等工艺制得聚四氟乙烯基电热厚膜。
(4)最后在聚四氟乙烯基电热厚膜上印刷抗氧化耐温绝缘涂层，烘干和烧结后，即得聚四氟乙烯基电热厚膜成品。
全文摘要
一种聚四氟乙烯基电热厚膜，包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30％、乙炔黑8-15％、碳纤维粉5-8％、短丝碳纤维4-6％、镍粉5-8％、银粉5-8％、二氧化锰1-3％、三氧化二铁1-3％、碳黑分散剂1-3％、聚四氟乙烯分散液20-25％、聚四氟乙烯稀释剂10-25％；一种聚四氟乙烯基电热厚膜的制造方法，将前述的磷片石墨、乙炔黑、碳纤维粉、短丝碳纤维、镍粉、银粉、二氧化锰、三氧化二铁依比率研磨成均匀混合物与前述的碳黑分散剂、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀释剂按比率混合超声分散配成电热厚膜浆料，用漏印工艺经烘干和烧结制得聚四氟乙烯基电热厚膜。用本发明提供的制造方法，适用于高压电热电器中，稳定性好，不脱膜，使用效果好。
文档编号C08K7/06GK102821495SQ20121029508
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者周挺 申请人:慈溪市圣唯诺电器有限公司