一种复合面状发热材料及其制备方法

一种复合面状发热材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合面状发热材料及其制备方法，其中包括：复合面状发热材料及连接器组件；所述的复合面状发热材料由下防电流泄漏层、下多功能密封保护层、发热层、远红外发射层、上多功能密封保护层、上防电流泄漏层依次叠加并高温热压复合制成。本发明的复合面状发热材料远红外辐射传热率高达70%以上，传热均匀，热量易于传递、疏散；同时材料整体抗强酸强碱性较强，能在各种极端恶劣的环境下安全使用。
【专利说明】一种复合面状发热材料及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发热材料及其制备方法，特别地，涉及一种复合面状发热材料及 其制备方法。

【背景技术】
[0002] 近年来，面状发热材料由于升温时间快、发热均匀、散热面大、热效率高、节能等特 点在暖通领域得到了迅速的推广。但是现有的技术主要存在以下问题； 1)面状发热材料之所以具有上述优异的性能，主要是因为其在工作状态下，热量的传 递主要以远红外辐射的方式进行，然而面状发热材料应用在暖通领域，一般是将面状发热 材料预埋在混凝土或地板下面，根据黑体辐射理论，覆盖在面状发热材料上的混凝土或以 木材为原材料的地板对远红外线具有较强的吸收性，使得发热体发射的远红外线被混凝土 或地板等吸收，大大降低了面状发热材料的以辐射为主的传热的方式，据测算，将面状发热 材料预埋在混凝土或地板下面时，其远红外辐射热量仅有40%左右，其余的均为传递为主， 从而导致材料的节能性能大大的降低。
[0003] 2)中国专利申请号CN201110183296. 1公布了一种低温复合电热材料及其制备 方法，采用完全密封的方式使得整个发热体处在密封状态，从而使得发热体的泄漏电流低 于0. 3mA。然而，该专利所阐述的发热体的泄漏电流低于0. 3mA仅为单片泄漏电流，面状发 热材料应用在暖通领域，使用环境较为恶劣，一般为潮湿的地下密闭环境中，并且是由若干 片面状发热材料并联而成，在工作时是并联的若干片共同工作，产生的泄漏电流远远高于 0. 3mA，使得在工作过程中，因为材料表面积蓄的瞬间泄漏电流过高，不仅存在着对人体潜 在的隐患，还由于剩余动作电流远远高于国家强制性标准规定的30mA，导致剩余动作电流 保护器频繁跳闸，使建筑物不能正常供电，不仅影响采暖系统的运行，还导致整个建筑物断 电。


【发明内容】

[0004] 针对上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种复合面状发热材料及其制造方 法，使其热传递以70%以上的远红外辐射传递，并在使用过程中泄漏电流仅为0. 005mA，不 仅使面状发热材料工作时更加的节能，还极大的提高了面状发热材料的安全性，彻底消除 了其在工作时可能存在的隐患。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的复合面状发热材料及其制备方法，其包括： 复合面状发热材料及连接器组件；所述的复合面状发热材料由下防电流泄漏层、下多 功能密封保护层、发热层、远红外发射层、上多功能密封保护层、上防电流泄漏层依次叠加 并高温热压复合制成；所述的发热层上包含智能温度控制系统；所述连接器组件由连接器 组件基体、连接母端子、连接公端子和电源线组成，所述的连接器组件基体上包含一对平行 的铜片，所述的一对平行的铜片与复合面状发热材料的引出铜箔相适配，所述的一对平行 的铜片连接于连接母端子，所述的连接母端子和连接公端子相适配，所述的连接公端子上 设有电源线，与外部主电源线连接。
[0006] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的上防电流泄漏层、下防电流 泄漏层的长边和宽边大于上多功能密封保护层和下多功能密封保护层的各长宽边，所述的 发热层的各长边和宽边小于上多功能密封保护层和下多功能密封保护层的各长宽边，所述 的上防电流泄漏层和下防电流泄漏层以热固性或热塑性聚合物片为基体，所述的热固性或 热塑性聚合物可采用聚酯片、聚酰胺片、聚烯烃片、环氧片、聚氨酯片或玻纤片等，所述的上 防电流泄漏层和下防电流泄漏层的基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂可 采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯胶、环氧胶、聚丙烯酰胺胶等。
[0007] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的上多功能密封保护层和下 多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸材复合而成，所述的低熔融温度 的聚合物的熔融温度在60-200°C，所述的低熔融温度的聚合物可采用聚乙烯、聚丙烯、聚 丁烯等，所述的无纺布采用聚酯纤维类无纺布、聚烯烃纤维类无纺布、聚酰胺纤维类无纺布 等，所述的纸材采用牛皮纸、白板纸等。
[0008] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的发热层采用具有远红外电 热功能的面状材料，所述的面状材料由碳素材料和面状基体材料复合组成，所述的碳素材 料采用碳纤维、石墨、碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维等中的一种或多种组合而成，所述的面 状基体材料采用各种膜材料、无纺布类材料或纸质材料。
[0009] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的远红外发射层由远红外粉 体和粘结剂混合而成并涂覆在发热层的表面，所述的远红外粉体和粘结剂按照1:1-5的重 量比混合而成，所述的远红外粉体可以采用负离子粉或远红外发射粉，所述的粘结剂可以 采用酚醛类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类粘结剂、聚丙烯酰胺类粘结剂等。
[0010] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，在所述的发热层的一组长的对称 边上，还分别固定设有两条铜箔，所述固定有铜箔的发热层放置在下多功能密封保护层上， 并与所述的下多功能密封保护层一边相固定，在所述的下多功能密封保护层的一短边的两 端，分别固定设有两条铜箔，所述的发热层上的铜箔与所述的下多功能密封保护层上的铜 箔相连呈"L"型，所述的上防电流泄漏层、上多功能密封保护层还设有一组对称的小孔，用 以引出铜箔，所述的智能温度控制系统通过点焊的方式固定在发热层的铜箔上，所述的智 能温度控制系统由温度监测芯片和自动限温元件组成。
[0011] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述连接器组件为薄片状，一组一 对平行的铜片位于所述的连接器组件基体的上端，所述的一组一对平行的铜片后端与所述 的连接母端子前端相连接，所述的发热层的引出铜箔卡接入连接器组件基体后采用热塑工 艺处理，固定于复合面状发热材料上。
[0012] 上述的一种复合面状发热材料及其制备方法，其中：该方法至少包括以下步骤： 步骤1 :制备上防电流泄漏层和下防电流泄漏层； 步骤2 :制备上多功能密封保护层和下多功能密封保护层； 步骤3:制备发热层； 步骤4:在裁剪机上裁出上防电流泄漏层、下防电流泄漏层、上多功能密封保护层、下 多功能密封保护层和发热层； 步骤5 :在发热层上粘结上铜箔，然后再在粘结有铜箔的发热层上喷涂上远红外发热 溶液，制备形成远红外发热层； 步骤6 :在上防电流泄漏层、上多功能密封保护层的一边打一组对称的小孔； 步骤7 :在钢板上由下至上放置下防泄漏电流层、下多功能密封保护层、发热层； 步骤8 :在下多功能密封保护层的一边上固定铜箔，并使该铜箔与发热层上对称边上 的铜箔相连接，连接后的铜箔呈"L"型； 步骤9 :在发热层上依次放置打有小孔的上多功能密封保护层、上防泄漏电流层，并使 小孔与下多功能密封保护层上的铜箔对齐，从而得到复合面状发热片胚体； 步骤10 :将复合面状发热片胚体放入平整的钢板上，并覆上钢板放入热压机中热压， 其中，热压时间为20s-10min，热压压力为5-30kg/cm2,热压温度为80-140°C ; 步骤11 :将上述步骤10制得的复合面状发热材料进行裁剪修整； 步骤12 :制作连接器组件基体，并将连接器组件基体插入复合面状发热材料的引出铜 箔并卡接对齐； 步骤13 :采用热塑工艺处理将连接器组件基体热熔并固定，即得到复合面状发热材 料。
[0013] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的步骤1中还包括： 步骤1. 1，将整卷热固性或热塑性片材基体放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤1. 2,将粘结剂放入送料口； 步骤1. 3,启动淋膜机，热固性或热塑性片材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤1. 4,融化的粘结剂均匀的喷淋在通过淋膜室的热固性或热塑性片材基体的表 层； 步骤1. 5,将步骤1. 4制得的材料经降温处理。
[0014] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的步骤2中还包括： 步骤2. 1，将整卷无纺布或纸材放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤2. 2,低熔融温度的聚合物放入送料口； 步骤2. 3,启动淋膜机，无纺布或纸材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤2. 4,融化的低熔融温度的聚合物均匀的喷淋在通过淋膜室的无纺布或纸材的表 层； 步骤2. 5,将步骤2. 4制得的材料经降温处理。
[0015] 由上述技术方案制备的复合面状发热材料具有以下优异的性能： (1)发热体的热量传递主要以远红外辐射传递为主，远红外辐射传热率高达70%以上， 同时电-热辐射效率高达80%以上，因为热量传递主要以辐射为主，发热体在一般情况下启 动后10分钟后即可达到设定的温度，相比传统的发热材料至少节能30%。
[0016] (2)发热体的结构层之间的粘结采用耐强碱、绝缘性好的热熔性聚合物，热压复 合后多层间依靠聚合物材料的热熔性能进行粘结并融为一体，且整个发热层被聚合物所包 裹，而上上防电流泄漏层和下防电流泄漏层均采用绝缘性好、抗强酸强碱的热塑性或热固 性聚合物片，使得整个发热体达到完全的密封状态，不仅防水防潮，还充分利用了上述材料 的优异的绝缘性能和防强酸强碱性能，使得复合面状发热材料在工作状态下泄露电流极 低，材料整体抗强酸强碱性较强，能在各种极端恶劣的环境下安全使用。
[0017] (3)由于发热体上设置了智能温度控制系统，当发热体温度过高、电流过高或蓄热 过大时，会自动切断对发热体的供电，极大的保护了发热体的正常运行。
[0018] (4)工作温度下的泄漏电流极低，单片泄漏电流仅为0. 005mA，经过测试，将300片 放入盐水池中并联通电，并安装30 mA剩余动作电流保护器，发热片正常工作100小时且剩 余动作电流保护器未发生跳闸现象。
[0019] (5)工艺简单且工业化程度高，材料成本低廉，相比传统的电热膜和碳晶，本方案 的材料成本至少低40%。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1本发明中复合面状发热材料的结构示意图； 图2本发明中粘结上铜箔后的发热层结构示意图； 图3本发明中发热层上的铜箔与多功能密封保护层上的铜箔相连接后的示意图； 图4本发明中连接公端子的结构示意图； 图5本发明中连接母端子的结构示意图； 图6本发明中连接器组件横面剖视图； 图7本发明中复合面状发热材料热压完成后结构示意图； 图8本发明中面状复合发热材料成品示意图。 具体实施例
[0021] 实施例一： 请参见附图中图1至图8,具体实施例如下描述： 本发明公开了一种复合面状发热材料及其制备方法，该复合面状发热材料包括：复合 面状发热材料及连接器组件，复合面状发热材料由以下几个层：下防电流泄漏层32、下多 功能密封保护层22、发热层1、远红外发射层、上多功能密封保护层21、上防电流泄漏层31 依次叠加并高温热压复合制成。连接器组件由连接器组件基体、连接母端子7、连接公端子 8和电源线9组成，连接器组件基体上包含有一对平行的铜片6,该对铜片6与复合面状发 热材料的引出铜箔11相适配，该对平行的铜片6与连接母端子7相连接，图4及图5中可 以看出，该连接母端子7和连接公端子8相适配，连接公端子8上设有电源线9,与外部主电 源线连接。上防电流泄漏层31、上多功能密封保护层21还设有一组对称的小孔，用以引出 铜箔。
[0022] 上防电流泄漏层31、下防电流泄漏层32的长边和宽边大于上多功能密封保护层 21和下多功能密封保护层22的各长宽边，所述的发热层1的各长边和宽边小于上多功能密 封保护层21和下多功能密封保护层22的各长宽边，上防电流泄漏层31和下防电流泄漏层 32以热固性或热塑性聚合物片为基体，热固性或热塑性聚合物可采用聚酯片、聚酰胺片、聚 烯烃片、环氧片、聚氨酯片或玻纤片等，上防电流泄漏层31和下防电流泄漏层32的基体上 采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂可采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯胶、环 氧胶、聚丙烯酰胺胶等。
[0023] 进一步的，上防电流泄漏层31、下防电流泄漏层32的长边和宽边大于上多功能密 封保护层21和下多功能密封保护层22的各长宽边为15-30MM，所述的发热层1的各长边和 宽边小于上多功能密封保护层21和下多功能密封保护层22的各长宽边为15-30MM。
[0024] 更进一步的，上多功能密封保护层21和下多功能密封保护层22由低熔融温度的 聚合物膜和无纺布或纸材复合而成，该低熔融温度的聚合物的熔融温度在60-200°C，低熔 融温度的聚合物可采用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等，无纺布可采用聚酯纤维类无纺布、聚烯 烃纤维类无纺布、聚酰胺纤维类无纺布等，而纸材可采用牛皮纸、白板纸等。
[0025] 发热层1采用具有远红外电热功能的面状材料，该面状材料由碳素材料和面状基 体材料复合组成，所述的碳素材料可采用碳纤维、石墨、碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维等中 的一种或多种组合而成，所述的面状基体材料可采用各种膜材料、无纺布类材料或纸质材 料。
[0026] 远红外发射层附着在发热层1的表面，是由远红外粉体和粘结剂混合而成并涂覆 在发热层的表面，所述的远红外粉体和粘结剂按照1:1-5的重量比混合而成，所述的远红 外粉体可以采用负离子粉或远红外发射粉，所述的粘结剂可以采用酚醛类树脂、环氧类树 月旨、聚氨酯类粘结剂、聚丙烯酰胺类粘结剂等。
[0027] 参见图2及图3,在发热层1的一组长的对称边上，还分别固定设有两条铜箔5,所 述固定有铜箔4的发热层1放置在下多功能密封保护层22上，并与下多功能密封保护层22 一边相固定，在下多功能密封保护层22的一短边的两端，分别固定设有两条铜箔，发热层1 上的铜箔5与下多功能密封保护层22上的铜箔相连呈"L"型。
[0028] 发热层1上包含智能温度控制系统，该智能温度控制系统通过点焊的方式固定在 发热层的铜箔上，所述的智能温度控制系统由温度监测芯片和自动限温元件组成。
[0029] 请参见图5-图6,连接器组件为薄片状，一组一对平行的铜片6位于连接器组件基 体的上端，一组一对平行的铜片6后端与连接母端子7前端相连接。
[0030] 图7和图8中可以看出，发热层1的引出铜箔11卡接入连接器组件基体后采用热 塑工艺处理，固定于复合面状发热材料上。
[0031] 本发明还涉及一种复合面状发热材料的制备方法，该方法至少包括以下步骤： 步骤1 :制备上防电流泄漏层31和下防电流泄漏层32 ; 步骤2 :制备上多功能密封保护层21和下多功能密封保护层22 ; 步骤3:制备发热层1; 步骤4:在裁剪机上裁出一样大小的上防电流泄漏层31、下防电流泄漏层32、上多功能 密封保护层21、下多功能密封保护层和发热层22 ; 步骤5 :在发热层上1粘结上铜箔5,然后再在粘结有铜箔5的发热层1上喷涂上远红 外发热溶液，制备形成远红外发热层； 步骤6 :在上防电流泄漏层31、上多功能密封保护层21的一边打一组对称的小孔； 步骤7 :在钢板上由下至上放置下防泄漏电流层32、下多功能密封保护层22、发热层 1 ; 步骤8 :在下多功能密封保护层22的一边上固定铜箔5,并使该铜箔5与发热层上对称 边上的铜箔5相连接，连接后的铜箔5呈"L"型； 步骤9 :在发热层上依次放置打有小孔的上多功能密封保护层21、上防泄漏电流层31， 并使小孔与下多功能密封保护层22上的铜箔5对齐，从而得到复合面状发热片胚体； 步骤10 :将复合面状发热片胚体放入平整的钢板上，并覆上钢板放入热压机中热压， 其中，热压时间为20s-10min，热压压力为5-30kg/cm2,热压温度为80-140°C ; 步骤11 :将上述步骤10制得的复合面状发热材料进行裁剪修整； 步骤12 :制作连接器组件基体，并将连接器组件基体插入复合面状发热材料的引出铜 箔11并卡接对齐； 步骤13 :采用热塑工艺处理将连接器组件基体热熔并固定，即得到复合面状发热材 料。
[0032] 在使用的时候，只要将连接公端子8与连接器组件基体上的连接母端子7相连，通 电后，即可导电发热。
[0033] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的步骤1中还包括： 步骤1. 1，将整卷热固性或热塑性片材基体放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤1. 2,将粘结剂放入送料口； 步骤1. 3,启动淋膜机，热固性或热塑性片材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤1. 4,融化的粘结剂均匀的喷淋在通过淋膜室的热固性或热塑性片材基体的表 层； 步骤1. 5,将步骤1. 4制得的材料经降温处理。
[0034] 上述的复合面状发热材料及其制备方法，其中，所述的步骤2中还包括： 步骤2. 1，将整卷无纺布或纸材放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤2. 2,低熔融温度的聚合物放入送料口； 步骤2. 3,启动淋膜机，无纺布或纸材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤2. 4,融化的低熔融温度的聚合物均匀的喷淋在通过淋膜室的无纺布或纸材的表 层； 步骤2. 5,将步骤2. 4制得的材料经降温处理。
[0035] 本实施例中，优选方案为： 下防泄漏电流层和上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用聚酯片，该热 固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，此粘结剂采用聚丙烯； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物的膜和无纺布或 纸材复合而成，此低熔融温度的聚合物的熔融温度在120°C，该低熔融温度的聚合物采用聚 丙烯，无纺布采用聚酯纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用碳纤维，所述的基体材料采用无纺布类材料，所述的远红外发射层远红外粉体 和粘结剂按照1:1的重量比混合而成，所述的远红外粉体采用负离子粉，所述的粘结剂采 用酚醛类树脂。
[0036] 实施例二： 本实施例中优选方案为： 下防泄漏电流层和上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用聚烯烃片，所 述的热固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂采用聚乙 烯； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸 材复合而成，所述的低熔融温度的聚合物的熔融温度在100°c，所述的低熔融温度的聚合物 采用聚乙烯，所述的无纺布采用聚酰胺纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用碳纤维和碳纳米管按照1:0. 5的比例混合而成，所述的基体材料采用无纺布类 材料，所述的远红外发射层由远红外粉体和粘结剂按照1:2的重量比混合而成，所述的远 红外粉体采用远红外发射粉，所述的粘结剂采用环氧类树脂。
[0037] 实施例三： 本实施例中优选方案为： 下防泄漏电流层和上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用聚酰胺片，所 述的热固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂采用聚氨 酯胶； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸 材复合而成，所述的低熔融温度的聚合物的熔融温度在110°c，所述的低熔融温度的聚合物 采用聚氨酯胶，所述的无纺布采用聚酰胺纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用石墨烯，所述的基体材料采用纸质材料。所述的远红外发射层由远红外粉体和 粘结剂按照1:2. 5的重量比混合而成，所述的远红外粉体采用远红外发射粉，所述的粘结 剂采用聚丙烯酰胺类粘结剂。
[0038] 实施例四： 本实施例中优选方案为： 下防泄漏电流层上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用环氧片，所述的 热固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂采用聚丁烯； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸 材复合而成，所述的低熔融温度的聚合物的熔融温度在150°C，所述的低熔融温度的聚合物 采用聚丁烯，所述的无纺布采用聚烯烃纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用纳米石墨烯和碳纳米管按照1:2的比例混合而成，所述的基体材料采用纸质材 料，所述的远红外发射层由远红外粉体和粘结剂按照1:2. 5的重量比混合而成，所述的远 红外粉体采用负离子粉，所述的粘结剂采用酚醛类树脂。
[0039] 实施例五： 本实施例中优选方案为： 下防泄漏电流层上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用聚氨酯片，所 述的热固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂采用环氧 胶； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸 材复合而成，所述的低熔融温度的聚合物的熔融温度在150°C，所述的低熔融温度的聚合物 采用环氧胶，所述的无纺布采用聚烯烃纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用碳纤维和石墨烯按照3:1的比例混合而成，所述的基体材料采用纸质材料，所 述的远红外发射层由远红外粉体和粘结剂按照1:3的重量比混合而成，所述的远红外粉体 采用负离子粉，所述的粘结剂采用环氧类树脂。
[0040] 实施例六： 本实施例中优选方案为： 下防泄漏电流层上防泄漏电流层中的热固性或热塑性聚合物基体采用玻纤片，所述的 热固性或热塑性聚合物基体上采用淋膜工艺复合一层粘结剂，所述的粘结剂采用聚丙烯酰 胺胶； 下多功能密封保护层和上多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸 材复合而成，所述的低熔融温度的聚合物的熔融温度在140°c，所述的低熔融温度的聚合物 采用聚丙烯酰胺胶，所述的无纺布采用聚烯烃纤维类无纺布； 发热层的远红外电热功能的面状材料由碳素材料复合在面状基体材料上，所述的碳 素材料采用碳纤维和石墨烯按照3. 5:1的比例混合而成，所述的基体材料采用纸质材料， 所述的远红外发射层由远红外粉体和粘结剂按照1:4的重量比混合而成，所述的远红外粉 体采用远红外发射粉，所述的粘结剂采用环氧类树脂。
[0041] 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具 体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该复合面状发热材料及其制 备方法进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和 范围下所做出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【权利要求】
1. 一种复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，包括：复合面状发热材料及连 接器组件；所述的复合面状发热材料由下防电流泄漏层、下多功能密封保护层、发热层、远 红外发射层、上多功能密封保护层、上防电流泄漏层依次叠加并高温热压复合制成； 所述的发热层上包含智能温度控制系统； 所述连接器组件由连接器组件基体、连接母端子、连接公端子和电源线组成，所述的连 接器组件基体上包含一对平行的铜片，所述的一对平行的铜片与复合面状发热材料的引出 铜箔相适配，所述的一对平行的铜片连接于连接母端子，所述的连接母端子和连接公端子 相适配，所述的连接公端子上设有电源线，与外部主电源线连接。
2. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的上防 电流泄漏层、下防电流泄漏层的长边和宽边大于上多功能密封保护层和下多功能密封保护 层的各长宽边，所述的发热层的各长边和宽边小于上多功能密封保护层和下多功能密封保 护层的各长宽边，所述的上防电流泄漏层和下防电流泄漏层以热固性或热塑性聚合物片为 基体，所述的热固性或热塑性聚合物采用聚酯片、聚酰胺片、聚烯烃片、环氧片、聚氨酯片或 玻纤片等，所述的上防电流泄漏层和下防电流泄漏层的基体上采用淋膜工艺复合一层粘结 齐U，所述的粘结剂采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯胶、环氧胶、聚丙烯酰胺胶等。
3. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的上多 功能密封保护层和下多功能密封保护层由低熔融温度的聚合物膜和无纺布或纸材复合而 成，所述的低熔融温度的聚合物膜的熔融温度在60-200°C，所述的低熔融温度的聚合物膜 采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯胶、环氧胶、聚丙烯酰胺胶等，所述的无纺布采用聚酯 纤维类无纺布、聚烯烃纤维类无纺布、聚酰胺纤维类无纺布等，所述的纸材采用牛皮纸、白 板纸等。
4. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的发热 层采用具有远红外电热功能的面状材料，所述的面状材料由碳素材料和面状基体材料复合 组成，所述的碳素材料采用碳纤维、石墨、碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维等中的一种或多种 组合而成，所述的面状基体材料采用各种膜材料、无纺布类材料或纸质材料。
5. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的远红 外发射层由远红外粉体和粘结剂混合而成并涂覆在发热层的表面，所述的远红外粉体和粘 结剂按照1:1-5的重量比混合而成，所述的远红外粉体采用负离子粉或远红外发射粉，所 述的粘结剂采用酚醛类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类粘结剂、聚丙烯酰胺类粘结剂等。
6. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，在所述的发 热层的一组长的对称边上，还分别固定设有两条铜箔，所述固定有铜箔的发热层放置在下 多功能密封保护层上，并与所述的下多功能密封保护层一边相固定，在所述的下多功能密 封保护层的一短边的两端，分别固定设有两条铜箔，所述的发热层上的铜箔与所述的下多 功能密封保护层上的铜箔相连呈"L"型，所述的上防电流泄漏层、上多功能密封保护层还设 有一组对称的小孔，用以引出铜箔； 所述的智能温度控制系统通过点焊的方式固定在发热层的铜箔上，所述的智能温度控 制系统由温度监测芯片和自动限温元件组成。
7. 根据权利要求1所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述连接器 组件为薄片状，一组一对平行的铜片位于所述的连接器组件基体的上端，所述的一组一对 平行的铜片后端与所述的连接母端子前端相连接，所述的发热层的引出铜箔卡接入连接器 组件基体后采用热塑工艺处理，固定于复合面状发热材料上。
8. 根据权利要求1所述的一种复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于：该制备 方法至少包括以下步骤： 步骤1 :制备上防电流泄漏层和下防电流泄漏层； 步骤2 :制备上多功能密封保护层和下多功能密封保护层； 步骤3:制备发热层； 步骤4:在裁剪机上裁出上防电流泄漏层、下防电流泄漏层、上多功能密封保护层、下 多功能密封保护层和发热层； 步骤5 :在发热层上粘结上铜箔，然后再在粘结有铜箔的发热层上喷涂上远红外发热 溶液，制备形成远红外发热层； 步骤6 :在上防电流泄漏层、上多功能密封保护层的一边打一组对称的小孔； 步骤7 :在钢板上由下至上放置下防泄漏电流层、下多功能密封保护层、发热层； 步骤8 :在下多功能密封保护层的一边上固定铜箔，并使该铜箔与发热层上对称边上 的铜箔相连接，连接后的铜箔呈"L"型； 步骤9 :在发热层上依次放置打有小孔的上多功能密封保护层、上防泄漏电流层，并使 小孔与下多功能密封保护层上的铜箔对齐，从而得到复合面状发热片胚体； 步骤10 :将复合面状发热片胚体放入平整的钢板上，并覆上钢板放入热压机中热压， 其中，热压时间为20s-10min，热压压力为5-30kg/cm2,热压温度为80-140°C ; 步骤11 :将上述步骤10制得的复合面状发热材料进行裁剪修整； 步骤12 :制作连接器组件基体，并将连接器组件基体插入复合面状发热材料的引出铜 箔并卡接对齐； 步骤13 :采用热塑工艺处理将连接器组件基体热熔并固定，即得到复合面状发热材 料。
9. 根据权利要求8所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤1 中还包括： 步骤1. 1，将整卷热固性或热塑性片材基体放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤1. 2,将粘结剂放入送料口； 步骤1. 3,启动淋膜机，热固性或热塑性片材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤1. 4,融化的粘结剂均匀的喷淋在通过淋膜室的热固性或热塑性片材基体的表 层； 步骤1. 5,将步骤1. 4制得的材料经降温处理。
10. 根据权利要求8所述的复合面状发热材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 2中还包括： 步骤2. 1，将整卷无纺布或纸材放入自动淋膜机的滚筒上； 步骤2. 2,低熔融温度的聚合物放入送料口； 步骤2. 3,启动淋膜机，无纺布或纸材通过工作履带自动送入淋膜室内； 步骤2. 4,融化的低熔融温度的聚合物均匀的喷淋在通过淋膜室的无纺布或纸材的表 层； 步骤2. 5,将步骤2. 4制得的材料经降温处理。
【文档编号】H05B3/34GK104159340SQ201410405807
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】王彪, 全俊成 申请人:上海暖康新材料技术有限公司