发热油墨及其制备方法和电热膜及其制备方法与流程

本发明涉及电热膜的，特别是涉及一种发热油墨及其制备方法和电热膜及其制备方法。

背景技术：

1、电热膜是将发热油墨印刷于设有电路的基板上，并经过烘干和固化等工序而制成的发热组件。作为电热膜的核心发热材料，发热油墨是由粘结剂和导电填料等组分复配而成，其中，粘结剂主要为聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂等有机树脂，导电填料主要为石墨烯、石墨粉和导电炭黑等碳系材料。目前，发热油墨不具备自限温功能，耐候性不佳，导致电热膜的发热性能和安全性不够理想。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种发热油墨及其制备方法和电热膜及其制备方法，以克服目前发热油墨不具备自限温功能，耐候性不佳，导致电热膜的发热性能和安全性不够理想的问题。

2、本发明的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：

3、本发明第一方面，提供一种发热油墨，包括如下质量份的组分：

4、

5、所述导电填料包括导电炭黑和石墨烯类材料；

6、所述ptc特性材料包括极性单体改性的热塑性聚合物。

7、在其中一个实施例中，所述热塑性聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

8、在其中一个实施例中，所述极性单体包括马来酸酐、马来酸酐衍生物、丙烯酸、丙烯酸衍生物、油酸、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、不饱和脂肪酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

9、在其中一个实施例中，所述导电炭黑和所述石墨烯类材料的质量比为(1～1300)：1。

10、在其中一个实施例中，所述导电炭黑满足以下条件中的一个或多个：

11、(1)包括导电槽炭黑、导电炉法炭黑、超导电炉法炭黑、特导电炉法炭黑和乙炔炭黑中的一种或多种；

12、(2)粒径为10μm～40μm；

13、(3)吸油值为150cm3/100g～350cm3/100g；

14、(4)比表面积为150m2/g～260m2/g。

15、在其中一个实施例中，所述石墨烯类材料满足以下条件中的一个或多个：

16、(1)包括石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯中的一种或多种；

17、(2)层数为1层～6层；

18、(3)片层厚度≤5nm；

19、(4)片层直径为0.2μm～70μm；

20、(5)比表面积为800m2/g～1500m2/g。

21、在其中一个实施例中，满足以下条件中的一个或多个：

22、(1)所述树脂包括纤维素、醋酸丁酯纤维素、纤维素硝酸酯、聚氨酯树脂、聚酯树脂和石油树脂中的一种或多种；

23、(2)所述固化剂包括异氰酸酯树脂、聚酰胺树脂、氨基树脂和聚碳酸酯树脂中的一种或多种；

24、(3)所述有机溶剂包括尼龙酸二甲酯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯和异佛尔酮中的一种或多种；

25、(4)所述发热油墨还包括无机填料、流平剂、消泡剂和润湿剂中的一种或多种。

26、本发明第二方面，提供一种上述所述的发热油墨的制备方法，其包括以下步骤：

27、利用极性单体对热塑性聚合物进行改性，得ptc特性材料；

28、混合树脂和有机溶剂，加入固化剂、导电填料和ptc特性材料，得浆料；

29、将所述浆料进行研磨和过滤处理，得所述发热油墨。

30、在其中一个实施例中，所述利用极性单体对热塑性聚合物进行改性，包括以下步骤：

31、于100℃～150℃下，使热塑性聚合物溶解于有机溶剂中，加入极性单体、引发剂和交联抑制剂，反应2h～3h，加入成核剂，得所述ptc特性材料。

32、在其中一个实施例中，所述浆料还含有无机填料、流平剂、消泡剂和润湿剂中的一种或多种。

33、本发明第三方面，提供一种电热膜的制备方法，其包括以下步骤：

34、将上述所述的发热油墨涂布于基材表面，干燥后进行辐射交联处理，得所述电热膜。

35、本发明第四方面，提供一种电热膜，其采用上述所述的电热膜的制备方法制得。

36、本发明具有以下有益效果：

37、本发明的发热油墨中，ptc特性材料采用极性单体改性的热塑性聚合物，其在升温至熔点的过程中会吸热膨胀，使得导电填料间的距离增大，从而增大电阻而实现自控温效果；在降温冷却过程中，热塑性聚合物会收缩至吸热之前的体积大小，使得电阻得以恢复，有效地提升发热油墨的耐候性；同时，极性单体改性可提高ptc特性材料的结晶度，增强其ptc强度，并能够增强树脂对导电填料的亲和性，减少导电填料在发热油墨中的吸附团聚，进一步降低电阻变化而增强其耐候性。导电填料由导电炭黑和石墨烯类材料复配而成，导电炭黑会填充于石墨烯片层的间隙内，形成点面结构的导电通路，使得发热油墨的导电性好和发热稳定性高。将树脂、导电填料和ptc特性材料等组分以特定配比进行组合，制得的发热油墨的耐候性极佳，在长时间使用后依旧保持很高的稳定性，同时具有自限温功能，可在升温一定温度后保持温度的恒定，避免出现安全事故，安全性高。

技术特征：

1.一种发热油墨，其特征在于，包括如下质量份的组分：

2.如权利要求1所述的发热油墨，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的发热油墨，其特征在于，所述极性单体包括马来酸酐、马来酸酐衍生物、丙烯酸、丙烯酸衍生物、油酸、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、不饱和脂肪酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

4.如权利要求1~3任一项所述的发热油墨，其特征在于，所述导电炭黑和所述石墨烯类材料的质量比为（1~1300）：1。

5.如权利要求4所述的发热油墨，其特征在于，所述导电炭黑满足以下条件中的一个或多个：

6.如权利要求4所述的发热油墨，其特征在于，所述石墨烯类材料满足以下条件中的一个或多个：

7.如权利要求1~3任一项所述的发热油墨，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

8.一种发热油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的发热油墨的制备方法，其特征在于，所述利用极性单体对热塑性聚合物进行改性，包括以下步骤：

10.如权利要求8所述的发热油墨的制备方法，其特征在于，所述浆料还含有无机填料、流平剂、消泡剂和润湿剂中的一种或多种。

11.一种电热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

12.一种电热膜，其特征在于，采用如权利要求11所述的电热膜的制备方法制得。

技术总结
本申请涉及一种发热油墨及其制备方法和电热膜及其制备方法。所述发热油墨包括如下质量份的组分：树脂10份~40份；固化剂0.5份~3份；有机溶剂30份~80份；导电填料5份~18份；PTC特性材料10份~30份；所述导电填料包括导电炭黑和石墨烯类材料；所述PTC特性材料包括极性单体改性的热塑性聚合物。该发热油墨的耐候性极佳，在长时间使用后依旧保持很高的稳定性，同时其具有自限温功能，可在升温一定温度后保持温度的恒定，避免出现安全事故，安全性高。

技术研发人员：谢志勇,周明,潘卓成,潘智军
受保护的技术使用者：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19