专利名称：高分子复合电热材料、其制备方法、以及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子复合材料领域，特别是涉及一种高分子复合电热材料、其制备方法、以及其用途。这种高分子复合电热材料属于低温电热材料，在O 160°C以内的低温加热领域有着广泛的应用前景。
背景技术：
众所周知，在电热材料应用领域利用电热合金丝进行加热已具有相当长的历史了。但因其电热转换效率低，仅50% 70%、易氧化变脆而断裂、抗震性能差等缺点，加之其功率密度极大，只适合在高温加热或中高温加热领域应用，且只适合在加热空间相对较小、加热目的物相对固定和电热材料易于维护和更换的场合。为了克服电热合金丝的缺点，许多学者和研究人员进行了广泛的研究和探讨，开发出了多种电热材料，以满足不同领域的应用；尤其在有机化学领域，结构型高分子导电材料和复合型高分子导电材料的发现，使电加热领域得以迅猛、快速发展，且应用范围迅速扩大，甚至发展并触及到了我们生活的方方面面。结构型高分子导电材料是以具有共轭双键的高分子材料，经掺杂制备的高性能导电材料，其导电率、性能优异，有些材料的电导率甚至超过金属材料，但其成本昂贵、加工困难，大规模商品化应用仍存在众多技术难题。复合型高分子导电材料是以高分子聚合物为连续相，以无机导电粉末(碳黑、石墨、金属等)、导电纤维(碳纤维、金属纤维)、碳纳米管等为分散相，按不同的原材料及配方，经过相应的加工工艺制造而成的。它大概可以表现为导电橡胶、导电塑料、导电油墨、导电涂料、导电粘接剂等形式。上述形式的复合导电材料有其各自的特点以及适用性。例如， 导电橡胶和导电塑料主要用作抗静电和电磁屏蔽制品，当作为电热材料使用时，由于这两种材料的耐温性能有限，致使其只适合在0 100°C以内的范围工作，且极易因过热而使电气性能衰减；众所周知任何材料的热阻是与其厚度成正比的，由于导电橡胶和导电塑料很难加工成薄膜状，因此，其电热转换效率必然会随材料厚度的增加而降低。导电粘接剂是为了高性能电气连接而制备的，它具备的特性应是高电导率、高导热性和高粘接性能。导电油墨非常适合制作膜状电热材料，但它由于制作工艺(印刷方式)及其材料结构的原因，使其存在一些不足之处。如，对承载基材表面的平整度要求较严、有效发热区域非100%、导电油墨的印刷量可调范围较窄使其产品电热性能的可调性较弱。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述复合型高分子导电材料现有技术的缺陷，提供一种厚度为0. 2 2mm、电阻值范围易于调整、适用电压(交流、直流)范围广泛、电热转换率高、 适用于0 160°C范围以内的低温加热应用的高分子复合电热材料及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现—种高分子复合电热材料，其特征在于，包括高分子复合电热涂料和承载这种涂料的基材，所述高分子复合电热涂料包括100重量份的高分子树脂基料、1 50重量份的导电填料、1 30重量份的助剂和100 600重量份的溶剂；所述基材为薄的、柔性的且适合于涂覆涂料性物体的材料。所述基材为塑料薄膜、玻璃纤维布、无纺布、化纤布或棉本色布。所述高分子复合电热涂料包括的高分子树脂基料选自环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂。所述高分子复合电热涂料包括的导电填料选自导电碳黑、导电石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维中的一种或两种以上。所述的导电碳黑为导电填料中的必要成分(在本发明中也称作主导电填料)，其余均为辅助导电填料。所述的导电碳黑为特导电碳黑、超导电碳黑或乙炔碳黑，且在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料不得少于3重量份，优选的配合量为 3 35重量份，进一步优选的配合量为5 28重量份。所述的辅助导电填料中的导电石墨平均粒径是介于1 50μπι之间，其在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0 45重量份，优选的配合量为0 32重量份，进一步优选的配合量为0 25重量份。所述高分子复合电热涂料包括的助剂为偶联剂、增塑剂、稳定剂、分散剂、润滑剂和其它助剂的一种或两种以上。所述的偶联剂为KH550、KH570、A151、0FS-6020、DL602中的一种或两种以上，其在
高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 10重量份，优选的配合量为0. 3 6重量份，进一步优选的配合量为0. 5 3重量份。所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或二苯甲酸二乙二醇酯， 其在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 20 重量份，优选的配合量为1 15重量份，进一步优选的配合量为3 12重量份。所述的分散剂为非离子表面活性剂，选自Tween20、Tween40、Tween60或Tween80， 其在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 10 重量份，优选的配合量为0. 1 6重量份，进一步优选的配合量为0. 3 3重量份。本发明高分子复合电热涂料中的非离子表面活性剂对主导电填料、辅助导电填料和所述其它助剂的金属氧化物有着非常好的润湿和分散作用，在与润滑剂如硬脂酸的配合作用下，既能缩短制备高分子复合电热涂料的时间，也能使电热涂料均勻分布的状态保持更长的时间。详细情况可见实施例1和对比例1。所述的润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸，其在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 10重量份，优选的配合量为0. 5 7重量份，进一步优选的配合量为0. 8 5重量份。所述的其它助剂为钙、镁、铝、锡、锌、钛、钡金属氧化物的一种或几种的组合物，其纯度应为95%以上，在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 20重量份，优选的配合量为0. 5 15重量份，进一步优选的配合量为1 8
重量份。上述其它助剂的金属氧化物借助其具备半导体的特性，在高分子复合电热涂料中可协同配合主、辅导电填料，提高本发明高分子复合电热材料的电性能。详细情况可见实施例4和对比例2。
所述高分子复合电热涂料包括的溶剂选自甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、乙醇、丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯。所述基材中，玻璃纤维布、化纤布或棉本色布可以是预织入电极基材，所述预织入电极基材在其织布过程中，用导电细丝成组取代上述织物指定位置的经向纤维而成；所述导电细丝选自金属纤维、金属丝复合棉纱或金属细丝，直径为0. 03 0. 5mm ；所述成组为5 100棵导电细丝紧邻并排组成一组，每一组导电细丝构成所述的高分子复合电热材料的一条导电电极；所述导电电极的宽度为3 15mm，在所述预织入电极基材上是以2的倍数成对出现，每对电极外沿的距离(右侧电极的右边与左侧电极的左边之间的距离)为 30 600mm。具有预织入电极基材的结构可见图1。本发明通过对预织入电极基材结构的灵活调整，如，改变每对电极外沿的距离，即可使把一种配方的高分子复合电热涂料，以同样的涂布量施加在相同面积所述基材上，而获得具有不同电阻值的高分子复合电热材料。此外，对预织入电极基材纤维直径、导电细丝直径的调整以及上述织物经向和纬向纤维密度的调整，可方便获得不同厚度以及不同高分子复合电热涂料承载量的高分子复合电热材料。本发明的高分子复合电热材料是纯电阻性材料，通电时流经材料的电流几乎全部转化为焦耳热，并无光能和电感性损耗；此外，本发明的高分子复合电热材料厚度大大小于导电橡胶和导电塑料，发出的热量能更有效地散发出来，再者，其有效发热区域为100%，因此，具有更高的电热转换率。上述若干特点再加上对高分子复合电热涂料配方的灵活调整，更能充分体现了本发明所述高分子复合电热材料电阻值范围便于调整、材料厚度易于改变、适用电压范围广泛、电热转换率高的多种优势，使之适用于0 160°C范围以内的低温加热的广泛应用。所述的高分子复合电热材料的制作方法包括以下步骤a)准确称取导电填料置于容器中，并依次加入经准确称量的助剂和足以充分浸润上述导电填料和助剂的量的部分溶剂；b)经充分浸润后，准确加入成溶液状态的高分子树脂基料，并进行适当地搅拌；c)加入剩余的溶剂，进行充分搅拌，使各组分得于充分混合；d)用高剪切分散乳化机对上述混合物进行高速分散与研磨，时间15 30分钟，制得高分子复合电热涂料；e)将高分子复合电热涂料均勻地涂覆在所述的基材上，涂覆量以湿重计为50 600g/m2,经60 120°C温度的烘烤，时间3 30分钟，即得到高分子复合电热材料。为了使测试本发明不同型号规格的高分子复合电热材料标准化，本发明把高分子复合电热材料的测试样品尺寸统一定为IOX 10cm，并使用如图2所示的方式进行电阻值测量。本发明制备方法简便，产品具有良好的物理性能以及方便、易调的电气性能，特别适合于0 160°C范围以内低温加热的应用。其主要技术指标为a)宽度20 600mm ；b)长度50 8000mm ；c)厚度0· 2 2. Omm ；d)正常工作温度0 160°C ；
e)电阻值100 40000 Ω/10 X 10cm。
图1为本发明高分子复合电热材料预织入电极基材的结构示意图。图2为测试高分子复合电热材料试样电阻值的示意图。图3为600W/m2样品膜片(100X25cm)通电温升变化图。图4为150W/m2样品膜片(50X50cm)通电温升变化图。图5为250W/m2样品膜片(50 X 25cm)通电温升变化图。图6为200W/m2样品膜片(100X25cm)持续通电阻值变化图。
具体实施例方式下面通过实施例及对照附图对本发明做进一步说明。在以下各实施例中，各组分的配合量均为重量份。有必要指出的是以下实施例只用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。图1为本发明的预织入电极基材的结构示意图，如图所示，预织入电极基材1为玻璃纤维布、化纤布或棉布，电极带2为金属纤维、金属丝复合棉纱或金属细丝。图2为测试高分子复合电热材料试样电阻值以及通电温升的示意图，如图所示， 试样4为涂覆了高分子复合电热涂料的基材，尺寸为100X IOOmm ；电极5、6、7、8为紫铜板镀锡或锌，尺寸为100 X 6 X 3mm,电极5和6以及7和8通过导线11做可靠的电气连接并夹住4的相对两侧的边沿，且其外沿与4外沿平齐；导线9、10用于测试试样4电阻值的引线。实施例11)高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(NIPP0LAN2301, Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.) 100份， 乙炔碳黑5. 3份，氧化镁(纯度> 95% ) 3. 5份，氧化锌(纯度> 95% ) 3. 5份，邻苯二甲酸二辛酯9份，硬脂酸1.8份，分散剂(Tween20)0.8份，溶剂(醋酸乙酯，纯度> 95% )270 份。2)高分子复合电热涂料的配制方法如下a)准确称取导电填料(乙炔碳黑)、其它助剂(氧化镁、氧化锌)、分散剂 (Tween20)、增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯)和润滑剂(硬脂酸)置于容器中；b)称取约三分之二溶剂(醋酸乙酯)，加入上述容器中；c)上述物料经充分浸润后，准确称量并加入高分子树脂基料(聚氨酯树脂)；d)加入剩余三分之一溶剂，进行充分搅拌，使各组分得于充分混合；e)用高剪切分散乳化机对上述混合物进行高速分散与研磨，时间25分钟，制得高分子复合电热涂料。3)高分子复合电热材料的制作方法如下将上述电热涂料均勻地涂覆在作为基材的21支纱棉本色布上，干燥前的涂覆量即以湿重计的涂覆量约为300g/m2，经约80°C温度的烘烤约10分钟，即得到厚度约为0. 5mm 的高分子复合电热材料。
4)高分子复合电热材料试样阻值的测试方法如下a)将步骤3)制成的高分子复合电热材料裁成IOX IOcm规格；b)按图2的方法，用电极5和6、7和8夹住电热材料两端的位置；c)用准确度不低于0. 5%的数字万用表测量导线9、10之间的电阻值并记录。测试结果阻值R = 35. 5k Ω。电热涂料放置一周后无明显分层现象。对比例1对比例1的配方与实施例1相似，不同之处在于对比例1中润滑剂(硬脂酸)和分散剂(Tween20)的配合量均为0份。结果高分子复合电热涂料的配制方法中e)项需用约40分钟的时间才将涂料分散均勻。电热涂料放置M小时后已能明显观察到分层现象。实施例2至实施例5实施例2至实施例5的配方与实施例1相似，不同之处在于实施例2中乙炔碳黑的配合量为6份；实施例3中，乙炔碳黑为6份，导电石墨为6份；实施例4中，乙炔碳黑为 6份，导电石墨为10. 5份；实施例5中，乙炔碳黑为8份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果实施例2，阻值R = 10. 8k Ω ；实施例3，阻值R = 4310 Ω ；实施例4，阻值R = 3660 Ω ；实施例 5，阻值 R = 3560 Ω。对比例2对比例2的配方与实施例4相似，不同之处在于对比例2中其它助剂(氧化镁、 氧化锌)的配合量为0份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果对比例2，阻值R = 3750 Ω。其阻值比实施例4的阻值大90 Ω。实施例6、实施例7和实施例8实施例6、实施例7和实施例8的配方与实施例1相似，不同之处在于实施例6中乙炔碳黑的配合量为8份，导电石墨为12份；实施例7中，乙炔碳黑为20份，导电石墨为4 份；实施例8中，乙炔碳黑为18份，导电石墨为8份；此外，这三个实施例中，其它助剂(氧化镁、氧化锌)的配合量为4份，溶剂(醋酸乙酯)的配合量为260份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果实施例6，阻值R = 1310 Ω ；实施例7，阻值R = 440 Ω ；实施例8，阻值R = 400 Ω。实施例9高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(WHT-6320，烟台万华聚氨酯股份有限公司)100份，乙炔碳黑21. 5份，
8导电石墨14份，氧化镁(纯度> 95% )3. 2份，氧化锌(纯度> 95% )3. 2份，邻苯二甲酸二丁酯8份，硬脂酸1.6份，分散剂(Tween20)0.7份，溶剂(甲乙酮)350份。高分子复合电热涂料的配制方法与实施例1相同。高分子复合电热材料的制作方法与实施例1相似，不同之处在于实施例9中的烘烤温度为120°C，时间约20分钟。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R = 350 Ω。实施例10高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(NIPP0LAN 2301) 100份，乙炔碳黑8. 3份，氧化镁(纯度彡95% ) 3. 3 份，氧化锌(纯度> 95 % )3. 3份，邻苯二甲酸二辛酯7. 5份，硬脂酸1. 5份，分散剂 (Tween20)0.6份，溶剂(醋酸乙酯，纯度彡95% )240份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R = 2630 Ω。实施例11和实施例12实施例11和实施例12的配方与实施例10相似，不同之处在于实施例11中导电石墨为6. 5份；实施例12中，导电石墨为13. 3份；实施例12中，溶剂(醋酸乙酯)的配合量为200份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果实施例11，阻值R = 1320 Ω ；实施例12，阻值R = 860 Ω。实施例13高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(NIPP0LAN 2301) 100份，乙炔碳黑8. 6份，氧化镁(纯度彡95% )2. 8 份，氧化锌(纯度>95% )2. 8份，邻苯二甲酸二辛酯7份，硬脂酸1.5份，分散剂 (Tween20)0.6份，溶剂(醋酸乙酯，纯度彡95% )165份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R = 1930 Ω。实施例14、实施例15和实施例16实施例14、实施例15和实施例16的配方与实施例13相似，不同之处在于实施例 14中导电石墨为2. 9份；实施例11中导电石墨为6份；实施例12中导电石墨为11. 5份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果实施例14，阻值R = 1290 Ω ；实施例15，阻值R = 1000 Ω ；实施例16，阻值R =730 Ω。实施例17高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(IR0STIC S 6558，HUNTSMAN) 100份，乙炔碳黑16份，导电石墨17份， 氧化镁(纯度> 95% )2. 8份，氧化锌(纯度> 95% )2. 8份，邻苯二甲酸二辛酯6份，硬脂酸1. 2份，分散剂(Tween20) 0. 5份，溶剂(甲乙酮)360份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R = 420 Ω。实施例18高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(NIPP0LAN 2301) 100份，乙炔碳黑19份，导电石墨13. 5份，氧化镁 (纯度> 95 % ) 2. 5份，氧化锌(纯度> 95 % ) 2. 5份，邻苯二甲酸二辛酯6份，硬脂酸1. 2 份，分散剂(Tween20)0.5份，溶剂(醋酸乙酯，纯度>95% )260份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R= 260 Ω。实施例19高分子复合电热涂料的配方按重量份计如下所示聚氨酯树脂(NIPP0LAN 2301) 100份，乙炔碳黑15份，导电石墨15份，氧化镁(纯度> 95 % ) 2. 5份，氧化锌(纯度> 95 % ) 2. 5份，邻苯二甲酸二辛酯6份，硬脂酸1. 2份， 分散剂(Tween20)0.5份，溶剂(醋酸乙酯，纯度彡95% )260份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果阻值R = 330 Ω。实施例20、实施例21和实施例22实施例20、实施例21和实施例22的配方与实施例19相似，不同之处在于这三个实施例中乙炔碳黑的配合量为17. 5份；导电石墨的配合量，在实施例20中为0份，实施例21为5份；实施例22中为10份。高分子复合电热涂料的配制方法和高分子复合电热材料的制作方法以及试样阻值的测试方法与实施例1相同。测试结果实施例20，阻值R = 560 Ω ；实施例21，阻值R = 450 Ω ；实施例22，阻值R = 360 Ω。从以上实施例可以确认，根据本发明的方法，可以容易地获得电阻值范围易于调整的电热材料。由于采用电热涂料涂布到基材上的方式获得电热材料，因此可以调整电热膜的厚度，从而获得电热转换率高的电热材料。下面，采用实施例5和实施例11的涂料，涂布在基材上，测定特定条件下的发热温度。
通电温升实验本实验采用以预织入电极基材作为高分子复合电热材料的基材来实现。预织入电极基材的基本结构如下织物纤维为21支棉纱线，经纱和纬纱的密度均为200根/IOcm ’导电电极由36棵直径为0. 08mm的细铜丝构成，电极宽度约6mm ；电极外沿之间距离有两种规格，一种是22cm，另一种是44cm。将与实施例11相同的涂料，涂布在电极外沿之间距离为22cm的基材上，取长 IOOcm的一片为样品，通入220V的电压，形成功率密度约为600W/m2的电热膜。在25°C室温条件下测定温度的结果，经过10分钟温度达到90°C，一直通电M小时，结果温度一直稳定在95度左右。结果见图3。将与实施例11相同的涂料，涂布在电极外沿之间距离为44cm的基材上，调取长 50cm的一片为样品，通入220V的电压，形成功率密度约为150W/m2的电热膜。在25度室温条件下测定温度的结果，经过10分钟温度达到42度，一直通电M小时，结果温度一直稳定在40度左右。结果见图4。将与实施例5相同的涂料，涂布在电极外沿之间距离为22cm的基材上，取长50cm 的一片为样品，通入220V的电压，形成功率密度约为250W/m2的电热膜。在25度室温条件下测定温度的结果，经过10分钟温度达到50度，一直通电M小时，结果温度一直稳定在52 度左右。结果见图5。持续通电实验本实验采用的基材与通电温升实验的相同。将与实施例3相同的涂料，涂布在电极外沿之间距离为22cm的基材上，取长IOOcm 的一片为样品，通入220V的电压，形成功率密度约为200W/m2的电热膜。将样品膜片平放保温材料上，持续不间断通电，实验前样品膜片的电阻值为1045 Ω，在持续通电600天后测量其电阻值为1014 Ω。结果见图6。
权利要求
1.一种高分子复合电热材料，其特征在于，包括高分子复合电热涂料和承载这种涂料的基材，所述高分子复合电热涂料中相对于100重量份的高分子树脂基料含有1 50重量份的导电填料、1 30重量份的助剂和100 600重量份的溶剂；所述基材为薄的、柔性的且适合于涂覆涂料性物体的材料。
2.根据权利要求1所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述基材为塑料薄膜、玻璃纤维布、无纺布、化纤布或棉本色布。
3.根据权利要求1所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述高分子树脂基料选自环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述导电填料选自导电碳黑、导电石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维中的一种或两种以上。
5.根据权利要求4所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述导电碳黑为特导电碳黑、超导电碳黑或乙炔碳黑；所述导电碳黑为必要成分，其配合量相对于100重量份的高分子树脂基料为3重量份以上。
6.根据权利要求4所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述导电填料除导电碳黑外，均为辅助导电填料，所述辅助导电填料的配合量相对于100重量份的高分子树脂基料为0 45重量份。
7.根据权利要求6所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述辅助导电填料为导电石墨，该导电石墨的平均粒径为1 50 μ m。
8.根据权利要求1所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述助剂为偶联剂、增塑剂、稳定剂、分散剂、润滑剂和其它助剂中的一种或两种以上。
9.根据权利要求8所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述偶联剂为KH550、 KH570、A151、0FS-6020、DL602中的一种或两种以上；所述偶联剂在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 10重量份。
10.根据权利要求8所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或二苯甲酸二乙二醇酯；所述增塑剂在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 20重量份。
11.根据权利要求8所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述分散剂为Tween20、 Tween40、Tween60或Tween80 ；所述分散剂在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100 重量份的高分子树脂基料为0. 1 10重量份。
12.根据权利要求7所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸；所述润滑剂在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 10重量份。
13.根据权利要求8所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述其它助剂为钙、镁、 铝、锡、锌、钛、钡的氧化物的一种或两种以上；所述其它助剂在高分子复合电热涂料中的配合量为相对于100重量份的高分子树脂基料为0. 1 20重量份。
14.根据权利要求1所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、乙醇、丙醇、醋酸乙酯或醋酸丁酯。
15.根据权利要求2所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述基材是作为织物的玻璃纤维布、化纤布或棉本色布，并且是预织入电极基材，所述预织入电极基材是在其织布过程中，用导电细丝成组取代上述织物指定位置的经向纤维而成；所述导电细丝选自金属纤维、金属丝复合棉纱或金属细丝，直径为0. 03 0. 5mm ；所述成组为5 100棵导电细丝紧邻并排组成一组，每一组导电细丝构成所述高分子复合电热材料的一条导电电极。
16.根据权利要求15所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述导电电极的宽度为3 15mm，在所述预织入电极基材上是以2的倍数成对出现，每对电极外沿的距离为 30 600mm。
17.根据权利要求1 16的任一项所述的高分子复合电热材料，其特征在于，所述高分子复合电热材料适合在0 160°C以内的低温加热应用，尤其适合应用于建筑物供暖、动植物的采暖及保温、粮食的烘烤干燥以及远红外理疗保健。
18.权利要求1 16的任一项所述的高分子复合电热材料在0 160°C以内的低温加热领域的应用，尤其适合应用于建筑物供暖、动植物的采暖及保温、粮食的烘烤干燥以及远红外理疗保健。
19.高分子复合电热材料的制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤a)将导电填料置于容器中，加入助剂和部分溶剂；b)经充分浸润后，加入高分子树脂基料，并进行搅拌；c)加入剩余溶剂，进行搅拌至各组分充分混合，得到混合物；d)用高剪切分散乳化机对上述混合物进行高速分散与研磨，时间为15 30分钟，最终制得高分子复合电热涂料；e)将高分子复合电热涂料均勻地涂覆在基材上，涂覆量以湿重计为50 600g/m2，在 60 120°C温度烘烤3 30分钟，得到高分子复合电热材料。
20.一种预织入电极基材作为高分子复合电热材料的基材的应用，该预织入电极基材是在织物的织布过程中，用导电细丝成组取代织物的指定位置的经向纤维而成；所述导电细丝选自金属纤维、金属丝复合棉纱或金属细丝，直径为0. 03 0. 5mm ；所述成组为5 100棵导电细丝紧邻并排组成一组，每一组导电细丝构成所述高分子复合电热材料的一条导电电极。
21.根据权利要求20所述的预织入电极基材作为高分子复合电热材料的基材的应用， 其特征在于，所述导电电极的宽度为3 15mm，在所述预织入电极基材上是以2的倍数成对出现，每对电极外沿的距离为30 600mm。
22.根据权利要求20或21所述的预织入电极基材作为高分子复合电热材料的基材的应用，其特征在于，所述高分子复合电热材料为权利要求1 16的任一项所述的高分子复合电热材料。
全文摘要
本发明提供一种高分子复合电热材料、其制备方法、以及其用途。本发明的高分子复合电热材料的特征在于，包括高分子复合电热涂料和承载这种涂料的基材，所述高分子复合电热涂料包括100重量份的高分子树脂基料、1～50重量份的导电填料、1～30重量份的助剂和100～600重量份的溶剂，所述导电填料选自导电碳黑、导电石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维中的一种或两种以上；所述基材为薄的、柔性的且适合于涂覆涂料性物体的材料；所述高分子复合电热材料适合在0～160℃以内的低温加热领域内应用，尤其适合应用于建筑物供暖、动植物的加热和保温、物品烘烤干燥以及远红外理疗保健等方面。
文档编号H05B3/10GK102300346SQ20111023169
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者李春学 申请人:内蒙古春暖电能热力有限公司