专利名称：纳米复合导流电热膜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对一种纳米复合导流电热膜,属于材料技术领域。
背景技术：
电热膜是一种通电后能够发热的薄膜的简称，核心元件是一层导电发热的材料层两端装有电极，通过加入电压后，电流通过导电发热层，形成电能热能转换，现在的低温辐射电热膜是指导通电后能进行红外线辐射并能实现低温加热的材料，一般采用碳晶油墨印刷在基材上而得，碳晶油墨又称为远红外电热油墨，是碳元素的一种晶体结构，以短碳纤维改性后进行球磨处理，制成微晶颗粒后，再加入远红外发射剂和其他助剂，以特殊工艺合成制作成加热元件。其工作原理是在电的引发激励下，通过碳分子团产生“布朗运动”，由碳分子间的互相撞击和摩擦 从而产生热能，生成大量的红外线辐射，其电能与热能转换率达98%以上。目前低温辐射电热膜，基本上都是采用在基材如PET、PI等耐高温的塑料基材上进行导电发热油墨的印刷而成，印刷方法有丝网印刷和凹版印刷方法等，导电油墨的印刷面的形状有条形和网状结构等。中国专利ZL02210425.9(CN2534761Y)公开了一种自限性低温辐射电热膜，发热源为印刷在基材上的条状的油墨带，油墨带具有一致的宽度，带与带之间具有均匀的间隔，因为油墨的导电发热具有一致的物理化学特性，所以其每条带的电阻基本上是一致的，通过两端的导电带作为电极，每个带就像并联的若干个电阻(目前大部分低温电热膜的结构与其相同)；该专利采用具有正温度系数的导电条作为电极，在高于一定的温度时导流条的电阻会自动增加，阻止更多的电流通过发热带，从而实现温度过高的有效保护。中国专利CN201585154U公开了一种特殊形状的低温辐射电热膜，其导电发热体不是传统的条状带，而是网状结构，大大提高了电热膜的发热面积和发热效率，并且不会因为某点的破坏而导致电热膜的失效，使用寿命长。然而，上述低温辐射电热膜的导电发热体都具有一定形状如条状、网状，不是整个面进行发热，其电能-热能转化率低，实用面积小，如果能把导电发热体制作在一个整面上，就会增加电热辐射效率；再者，导电发热体需要有一定的厚度才能达到一定的功率和电阻值，而油墨本身和印刷工艺条件的限制使导电发热体的不能达到均匀一致，尤其是整个面积印刷的时候。如果将导电发热体印刷成一个整面，电流的流动就会和上述提到的导电发热体中的电流的流动产生本质的区别，一个是局限在带中的电流的流动，不发生带之间的电流流动，而整个面成为导电发热体后，电流的流动就会成为一个整面的流动，在整个面上的无规流动。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种纳米复合导流电热膜及其制备方法。本实用新型通过引入纳米导流层和导电发热层进行复合得到复合纳米导电发热体，解决了整个面作为一个导电发热体，电流在整个面上的均匀流动以及避免印刷工艺和油墨本身的问题造成的产品均匀差；以达到在面上的任意一个地方进行打洞、裁切而不影响导电发热的效果。为达到上述目的，本实用新型提供一种纳米复合导流电热膜，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层，所述基材层上设置有一导流层，且所述导流层上面设置有一导电发热层，而所述导电发热层的上面两端分别设有一电极。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层和电极的上
面设置有一绝缘保护膜层。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述纳米复合导流电热膜还设有圆形、方形或椭圆形的镂空孔。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述基材层为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜层、聚酰亚胺薄膜层、聚丙烯薄膜层、聚乙烯薄膜层或聚氯乙烯薄膜层。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导流层为氧化锌透明导电膜、氧化铟锡透明导电膜、二氧化锡透明导电膜、碳系列导电油墨层、银系列导电油墨层或铜系列导电油墨层。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层为碳晶系列油墨层、银系列油墨层或铜系列油墨层。作为上述一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导流层的电阻率为1X10 —6 I X 10 —1Qcmo作为上述一种·纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层的电阻大于等于导流层的电阻。为达到上述目的，本实用新型提供另一种纳米复合导流电热膜，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层，所述基材层上设置有一导电发热层，且所述导电发热层上面设置有一导流层，而所述导电发热层的上面两端分别设有一电极。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层和电极的上面设置有一绝缘保护膜层。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述纳米复合导流电热膜还设有圆形、方形或椭圆形的镂空孔。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述基材层为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜层、聚酰亚胺薄膜层、聚丙烯薄膜层、聚乙烯薄膜层或聚氯乙烯薄膜层。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导流层为氧化锌透明导电膜、氧化铟锡透明导电膜、二氧化锡透明导电膜、碳系列导电油墨层、银系列导电油墨层或铜系列导电油墨层。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层为碳晶系列油墨层、银系列油墨层或铜系列油墨层。作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导流层的电阻率为1X10 —6 I X 10 —1Qcmo作为上述另一种纳米复合导流电热膜的优选方案，其中所述导电发热层的电阻大于等于导流层的电阻。本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜具有如下优点:1、本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜，其导电发热层为整个面，提高了单位面积上的发热效率，同时，整个面发热膜与现有技术中的导电发热带相比，电热转化率高，节能率高；2、本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜，其导流层具有一定的电阻，一般与导电发热层的电阻相同，这样其两端加上电极后，从侧面看，电流既可以在导流层流动，也可以在导电发热层流动，也可以层与层之间流动，从正面看是一个立体流动的整体，这样就产生了一个良好的效果，如果电流在导电发热层遇到因为厚度不均匀造成的阻碍和集聚，会自动分流到导流层，从而避免了在单一导电发热层时造成的局部低温和高温，大大提高了广品的寿命；3、本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜，其导流层为很薄的一层具有一定电阻的半导体膜或油墨层，相当于导电发热层多印刷了一层，成本很低，不会因为增加一层而增加成本，同时电极间的电阻是一致的，功率是固定的，消耗的电能一样，但因为是面发热产生的热量高，电热转化率高；4、本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜，因为其导流层是具有一定电阻而不发热的薄层，其选择范围大和制作工艺就比既要导电又要发热的电热膜的制备工艺简单，而且选材范围广，成本低；5、本实用新型所提供的纳米复合导流电热膜，因为其有导流层的存在，可以进行任意打孔、裁切，不会产生局部高温和低温；而传统的电热膜，带状如果有一个孔打穿，整个一条带就会废掉，或者一个局部就会不再发热；6、本实用新 型所提供的纳米复合导流电热膜，其在打孔后可以在后续产品实用时带来巨大的应用前景，比如木地板、瓷砖、地板革、墙纸、路面融雪融冰体系等，均可以通过孔与本体结合，如层与层之间可以在打孔的地方放置本体材料实现与本体的结合，保证了材料的力学性能且不会受到损伤。
图1为本实用新型电热膜的结构图之一(导流层在基材层上)；图2为本实用新型电热膜的结构图之二(导流层在导电发热层上)；图3为本实用新型电热膜的正面示意图；图4为本实用新型电热膜整体打圆形孔的结构图；图5为本实用新型电热膜整体打椭圆形孔的结构图；图6为本实用新型电热膜整体打方形孔的结构图；其中:1-基材层，2-导流层，3-导电发热层，4-电极，5-绝缘保护层。
具体实施方式
应该指出，以下具体说明都是事例性的，旨在对本实用新型提供进一步说明，除非另有说明，本文中使用的所有科学和技术术语具有与本实用新型所属技术领域人员通常理解的相同含义。[0040]如图1、图3所示，本实用新型提供一种纳米复合导流电热膜，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层1，所述基材层I上设置有一导流层2，且所述导流层2上面设置有一导电发热层3，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极4，所述导电发热层3和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断，其电流流动如图7所示。如图2、图3所示，本实用新型还提供一种纳米复合导流电热膜，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层1，所述基材层I上设置有一导电发热层3，且所述导电发热层3上面设置有一导流层2，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极4，所述导流层2和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。实施例1一种不具有绝缘层的纳米复合导流电热膜，包括一基材层I (PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，所述基材层I上设置有一导流层2 (ΙΤ0 (氧化铟)透明导电膜，其厚度为lOOnm，方块电阻(膜电阻)为15欧姆/ 口)，且所述导流层2上面设置有一导电发热层3 ((成分为碳浆油墨，通过丝网印刷的方法制作)，印刷厚度控制在0.05_，方块电阻为100欧姆/ 口)，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极4 (成分为银浆油墨，采用丝网印刷的方式制作)，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。实施例2—种具有绝缘层的纳米复合导流电热膜，包括一基材层I (PET (聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，所述基材层I上设置有一导流层2(IT0(氧化铟)透明导电膜，其厚度为lOOnm，方块电阻(膜电阻)为15欧姆/ 口)，且所述导流层2上面设置有一导电发热层
3((成分为碳浆油墨，通过丝网印刷的方法制作)，印刷厚度控制在0.05mm,方块电阻为20欧姆/ 口)，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极4 (成分为银浆油墨，采用丝网印刷的方式制作)，所述导电发热层3和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5 ( —面带有高温热熔胶的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。实施例3一种具有绝缘层的纳米复合导流电热膜，包括一基材层I (PI (聚酰亚胺)薄膜)，所述基材层I上设置有一导流层2 (碳系列导电油墨层(成分为碳浆油墨，深圳市宝加益科技有限公司)，其通过将碳纳米管填充的油墨制作成为凹版印刷油墨而得)，且所述导流层2上面设置有一导电发热层3 ((成分为碳浆油墨，通过丝网印刷的方法制作)，印刷厚度控制在0.05mm,方块电阻为15欧姆/ 口)，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极
4(先在该导电发热层的两端先制作导电银浆，然后在导电银浆上压上厚度为0.1mm的铜带电极)，所述导电发热层3和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5 (通过复合胶(购自深圳市恒升龙胶制品有限公司)刷涂在PET薄膜上制得)，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。实施例4一种具有均匀透孔 的纳米复合导流电热膜，包括一基材层I (PI (聚酰亚胺)薄膜或PET (聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，所述基材层I上设置有一导流层2 (碳系列导电油墨层(成分为碳浆油墨，深圳市宝加益科技有限公司)，其通过将碳纳米管填充的油墨制作成为凹版印刷油墨而得)，且所述导流层2上面设置有一导电发热层3 ((成分为碳浆油墨，通过丝网印刷的方法制作)，印刷厚度控制在0.05_，方块电阻为15欧姆/ 口)，而所述导电发热层3的上面两端分别设有一电极4 (先在该导电发热层的两端先制作导电银浆，然后在导电银浆上压上厚度为0.1mm的铜带电极)，所述导电发热层3和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5 (通过复合胶(购自深圳市恒升龙胶制品有限公司)刷涂在PET薄膜上制得)，所述纳米复合导流电热膜还设有圆形、方形或椭圆形的镂空孔(如图4、图5或图6所示)，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。实施例5一种具有绝缘层的纳米复合导流电热膜，包括一基材层I (PET (聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，所述基材层I上设置有一导电发热层3(采用丝网印刷的方法制作碳晶系列油墨层(成分为碳浆油墨))，且所述导流层3上面设置有一导流层2 (成分为碳浆油墨)，而所述导流层2的上面两端分别设有一电极4(先制作导电银浆(成分为银浆油墨，购自深圳市宝加益科技有限公司)，然后在导电银浆上压上厚度为0.1mm的铜带电极4，形成对称的两个电极)，所述导流层2和电极4的上面设置有一绝缘保护膜层5 ( —面带有高温热熔胶(深圳市恒升龙胶制品有限公司生产)的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜)，其中导流层2和导电发热层3均是一个整面，没有空隙和间断。以上实施例仅为本实用新型的优选实施例，对于本实用新型中的技术来说，在不脱离本实用新型的核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些润饰和改进也应属于本实用新型的 专利保护范围，即，凡是采用导流层和导电发热层复合在一起的复合电热膜的技术方案，均落入本实用新型专利的保护范围内。
权利要求1.一种纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层，所述基材层上设置有一导流层，且所述导流层上面设置有一导电发热层，而所述导电发热层的上面两端分别设有一电极。
2.如权利要求1所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述导电发热层和电极的上面设置有一绝缘保护膜层。
3.如权利要求1所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述纳米复合导流电热膜还设有圆形、方形或椭圆形的镂空孔。
4.如权利要求1所述的纳米复合导流电热膜，所述基材层为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜层、聚酰亚胺薄膜层、聚丙烯薄膜层、聚乙烯薄膜层或聚氯乙烯薄膜层。
5.如权利要求1所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述导流层为氧化锌透明导电膜、氧化铟透明导电膜、二氧化锡透明导电膜、碳系列导电油墨层、银系列导电油墨层或铜系列导电油墨层；所述导电发热层为碳晶系列导电发热油墨层、银系列导电发热油墨层或铜系列导电发热油墨层；所述导流层的电阻率为I X 10 —卜1 X 10 — 1 Ω Cm ;所述导电发热层的电阻大于等于导流层的电阻。
6.一种纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述纳米复合导流电热膜包括一基材层，所述基材层上设置有一导电发热层，且所述导电发热层上面设置有一导流层，而所述导流层的上面两端分别设有一电极。
7.如权利要求6所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述导流层和电极的上面设置有一绝缘保护膜层。
8.如权利要求6所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述纳米复合导流电热膜还设有圆形、方形或椭圆形的镂空 孔。
9.如权利要求6所述的纳米复合导流电热膜，所述基材层为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜层、聚酰亚胺薄膜层、聚丙烯薄膜层、聚乙烯薄膜层或聚氯乙烯薄膜层。
10.如权利要求6所述的纳米复合导流电热膜，其特征在于，所述导流层为氧化锌透明导电膜、氧化铟透明导电膜、二氧化锡透明导电膜、碳系列导电油墨层、银系列导电油墨层或铜系列导电油墨层；所述导电发热层为碳晶系列导电发热油墨层、银系列导电发热油墨层或铜系列导电发热油墨层；所述导流层的电阻率为I X 10 —卜1 X 10 — 1 Ω Cm ;所述导电发热层的电阻大于等于导流层的电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种纳米复合导流电热膜，属于材料技术领域。所述纳米复合导流电热膜包括一基材层，所述基材层上设置有一导流层，且所述导流层上面设置有一导电发热层，而所述导电发热层的上面两端分别设有一电极。本实用新型通过引入纳米导流层和导电发热层进行复合得到复合纳米导电发热体，解决了整个面作为一个导电发热体，电流在整个面上的均匀流动以及避免印刷工艺和油墨本身的问题造成的产品均匀差；以达到在面上的任意一个地方进行打洞、裁切而不影响导电发热的效果。
文档编号H05B3/34GK203151767SQ201320063919
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者赵东林 申请人:Kmt纳米科技(香港)有限公司