一种高分子电热材料及其制备方法与流程

文档序号:11933445阅读:575来源:国知局

本发明涉及电热材料,具体涉及一种高分子电热材料及其制备方法。



背景技术:

电热材料主要分为电热合金材料和高分子电热材料。电热合金材料出现的最早,具有良好的电导率,电阻通常很小,容易产生很高的功率和温度,其一般适用于高温加热领域。高分子电热材料是在高分子材料中添加导电颗粒如碳纤维、石墨粉以及碳纳米管等的电热材料,其电阻值相对较高,适用于低温加热。且其人体亲和性好,特别适用于与人体亲密接触的加热保温装置中,如电热毯、电热宝中。现有的高分子电热材料由于导电颗粒容易团聚、

现有的高分子电热材料一般采用橡胶、树脂等高分子材料作为连续相,以导电颗粒作为分散相,然后将分散相和连续相机械混合得到。在混合的过程中导电颗粒容易团聚、分散不均匀,导致电阻值不稳定,影响其保温效果。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种导电颗粒分散效果好,电阻值稳定,控温效果良好的高分子电热材料及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种高分子电热材料,包括如下重量份的组分,20-35份的高分子材料基体、10-15份的导电材料、1-3份的阻燃剂、85-95份的溶剂。

进一步地,所述高分子基体为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的一种。

进一步地,所述导电材料为碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。

进一步地,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮。

进一步地,所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,长度为2~5微米。

进一步地,所述碳纤维长度为10-20微米,粗度在0.4微米以下。

进一步地,所述阻燃剂为红磷、磷多元醇或卤化磷中的一种或多种。

一种高分子电热材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)称取上述重量份的物质,将导电材料和阻燃剂分别置于溶剂中在45-55℃下搅拌均匀;

(2)然后向步骤(1)所得的混合溶液中加入高分子材料基体,55-65℃下搅拌12小时,然后静置脱泡12小时,形成混合均匀的溶液;

(3)步骤(2)所得的溶液在玻璃板上流延,刮膜,然后浸入去离子水中,形成膜状高分子电热材料。

采用相转换法制备高分子基电热材料,制备过程中导电材料可以与高分子材料基体均匀的混合,且导电材料均匀地分散在有机溶剂中,避免了导电材料自身的团聚,电阻值稳定可以均匀发热,电能转化效率87%以上,升温时间快,一般在20分钟左右。且电热材料柔性好,加工方便。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明做进一步阐述。

实施例1

一种高分子电热材料,包括如下重量份的组分,20份的聚砜、10份的碳纤维、1份的红磷、85份的N,N-二甲基甲酰胺。

进一步地,所述碳纤维长度为10-20微米,粗度在0.4微米以下。

上述高分子电热材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按照上述重量比,称取聚砜、碳纤维、红磷、N,N-二甲基甲酰胺,将碳纤维和红磷分别置于N,N-二甲基甲酰胺中在55℃下搅拌均匀;

(2)然后向步骤(1)所得的混合溶液中加入聚砜,65℃下搅拌12小时,然后静置脱泡12小时,形成混合均匀的溶液;

(3)步骤(2)所得的溶液在玻璃板上流延,刮膜,然后浸入去离子水中,形成膜状高分子电热材料。

实施例2

一种高分子电热材料,包括如下重量份的组分,35份的聚醚砜、15份的碳纳米管、3份的磷多元醇、95份的N,N-二甲基乙酰胺。

进一步地,所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,长度为2~5微米。

上述高分子电热材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按照上述重量比称取聚醚砜、碳纳米管、磷多元醇、N,N-二甲基乙酰胺,将碳纳米管和磷多元醇分别置于N,N-二甲基乙酰胺中在45℃下搅拌均匀;

(2)然后向步骤(1)所得的混合溶液中加入聚醚砜,55℃下搅拌12小时,然后静置脱泡12小时,形成混合均匀的溶液;

(3)步骤(2)所得的溶液在玻璃板上流延,刮膜,然后浸入去离子水中,形成膜状高分子电热材料。

实施例3

一种高分子电热材料,包括如下重量份的组分,30份的聚偏氟乙烯、13份的碳纤维、2份的卤化磷、90份的N-甲基吡咯烷酮。

进一步地,所述碳纤维长度为10-20微米,粗度在0.4微米以下。

上述高分子电热材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按照上述重量比依次称取聚偏氟乙烯、碳纤维、卤化磷、N-甲基吡咯烷酮,将碳纤维和卤化磷分别置于N-甲基吡咯烷酮中在50℃下搅拌均匀;

(2)然后向步骤(1)所得的混合溶液中加入聚偏氟乙烯,60℃下搅拌12小时,然后静置脱泡12小时,形成混合均匀的溶液;

(3)步骤(2)所得的溶液在玻璃板上流延,刮膜,然后浸入去离子水中,形成膜状高分子电热材料。

分别取实施例1-3制备的电热材料20cm*20cm进行测试,电热材料两端伸出的导线连接到电源上,结果如下表1所示:且材料表面的温度比较均匀。

表1

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1