一種復(fù)合電熱膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合電熱膜的制備方法，屬于膜制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對(duì)目前電熱膜穩(wěn)定性不足，耐溫性差，附著力差，電熱膜涂料容易從基體上脫落的問(wèn)題，本發(fā)明首先將聚酯纖維通過(guò)培養(yǎng)菌種進(jìn)行生物改性接枝淀粉，提高附著力，吸附錫離子，再通過(guò)與正硅酸乙酯混合，在負(fù)離子作用下混合反應(yīng)改性，增加耐溫性能，隨后以硼酸為交聯(lián)劑，與聚乙烯醇反應(yīng)，提高膜的穩(wěn)定性及附著力，再將吸附金屬離子的菌液與膨脹石墨混合改性，使其均勻負(fù)載金屬離子，最后通過(guò)添加改性膨脹石墨增加耐溫性及穩(wěn)定性，從而制備得高穩(wěn)定性，耐溫性能高，附著力好的復(fù)合電熱膜。
【專利說(shuō)明】
一種復(fù)合電熱膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合電熱膜的制備方法，屬于膜制備技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電熱膜是指附著在搪瓷、玻璃、陶瓷以及塑料等絕緣材料表面的一層導(dǎo)電薄膜，其通電后利用電阻發(fā)熱原理能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能。采用電熱膜制作的發(fā)熱器件具有面狀發(fā)熱、無(wú)明火、熱效率高、節(jié)能省時(shí)、清潔衛(wèi)生、加工工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、使用壽命長(zhǎng)等突出特點(diǎn)，是電熱絲類發(fā)熱器件的理想替代產(chǎn)品。電熱膜產(chǎn)品在冬季石油管道及電纜保暖、室內(nèi)采暖等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，并已經(jīng)在電熱水器、電淋浴器、電暖器、電爐、電火鍋、電咖啡壺、電烤箱、電加熱板、電熱醫(yī)療器件等方面獲得了廣泛應(yīng)用。
[0003]但是，現(xiàn)有的電熱膜存在以下問(wèn)題:穩(wěn)定性不足;耐溫性差;紅外發(fā)射率低;附著力差，電熱膜涂料容易從基體上脫落。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前電熱膜穩(wěn)定性不足，耐溫性差，附著力差， 電熱膜涂料容易從基體上脫落的問(wèn)題，本發(fā)明首先將聚酯纖維通過(guò)培養(yǎng)菌種進(jìn)行生物改性接枝淀粉，提高附著力，吸附錫離子，再通過(guò)與正硅酸乙酯混合，在負(fù)離子作用下混合反應(yīng)改性，增加耐溫性能，隨后以硼酸為交聯(lián)劑，與聚乙烯醇反應(yīng)，提高膜的穩(wěn)定性及附著力，再將吸附金屬離子的菌液與膨脹石墨混合改性，使其均勻負(fù)載金屬離子，最后通過(guò)添加改性膨脹石墨增加耐溫性及穩(wěn)定性，從而制備得高穩(wěn)定性，耐溫性能高，附著力好的復(fù)合電熱膜。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:(1)按重量份數(shù)計(jì)，取40?45份海藻酸鈣、18?22份氧化錫、10?15份聚酯纖維、23?26 份淀粉及9?13份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0?6.5,放入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量3?5%的酵母粉，設(shè)定溫度為30?35°C，以160r/min 攪拌發(fā)酵1?3天；(2)在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用，使用蒸餾水沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性，按質(zhì)量比5:1:4,將濾渣、正硅酸乙酯和去離子水放入攪拌機(jī)中，以150r/min攪拌20?30min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為100?200W下靜詈30?40min:(3)按重量份數(shù)計(jì)，取30?35份上述靜置后的混合物、20?25份聚乙烯醇、28?34份蒸餾水及3?6份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐??7MPa， 溫度設(shè)定為90?100°C，以190r/min攪拌1?3h后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣；(4)取膨脹石墨在300?400°C下活化30?40min后冷卻至室溫，將其與步驟(2)備用的過(guò)濾液按固液比1:2?3攪拌均勻，在室溫下靜置2?3h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比1:3?5混合均勻，得電熱膜液；(5)將基體材料加熱至500?550°C，保溫4?6min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為0.12?0.18MPa，噴射時(shí)間為11?13s，噴射距離為40? 60cm，在噴涂完成后降溫至400?430°C退火10?15min，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。
[0006]經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明所得的復(fù)合電熱膜得:電熱轉(zhuǎn)化率為99%以上，耐擊穿電壓3984? 4156V，粘結(jié)牢固，耐熱溫度為180?240°C，復(fù)合電熱膜穩(wěn)定不易老化。
[0007]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:(1)本發(fā)明所得的復(fù)合電熱膜具有均勻的點(diǎn)電阻，良好的導(dǎo)電率和熱穩(wěn)定性，、有很好的抗氧化性、化學(xué)腐蝕能力，以及較好的阻值穩(wěn)定性，電熱轉(zhuǎn)化率為99%以上；(2)本發(fā)明制作簡(jiǎn)單，易于操作?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]按重量份數(shù)計(jì)，取40?45份海藻酸鈣、18?22份氧化錫、10?15份聚酯纖維、23? 26份淀粉及9?13份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0?6.5， 放入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量3?5%的酵母粉，設(shè)定溫度為30?35°C，以160r/ min攪拌發(fā)酵1?3天;在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用， 使用蒸餾水沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性，按質(zhì)量比5:1:4，將濾渣、正硅酸乙酯和去離子水放入攪拌機(jī)中，以150r/min攪拌20?30min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為100 ?200W下靜置30?40min;按重量份數(shù)計(jì)，取30?35份上述靜置后的混合物、20?25份聚乙烯醇、28?34份蒸餾水及3?6份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐??7MPa，溫度設(shè)定為90?100°C，以190r/min攪拌1?3h后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣;取膨脹石墨在300?400 °C下活化30?40min后冷卻至室溫，將其與備用的過(guò)濾液按固液比1:2?3攪拌均勻，在室溫下靜置2?3h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比1:3?5混合均勻，得電熱膜液;將基體材料加熱至500?550°C，保溫4?6min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為0.12? 0.18MPa，噴射時(shí)間為11?13s，噴射距離為40?60cm，在噴涂完成后降溫至400?430 °C退火 10?15min，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。
[0009]實(shí)例 1按重量份數(shù)計(jì)，取40份海藻酸鈣、22份氧化錫、15份聚酯纖維、26份淀粉及13份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0,放入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量3%的酵母粉，設(shè)定溫度為30°C，以160r/min攪拌發(fā)酵1天;在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用，使用蒸餾水沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性， 按質(zhì)量比5:1:4,將濾渣、正娃酸乙酯和去離子水放入攪拌機(jī)中，以150r/min攪拌20min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為100W下靜置30min;按重量份數(shù)計(jì)，取30份上述靜置后的混合物、25份聚乙烯醇、34份蒸餾水及6份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐?MPa，溫度設(shè)定為90°C，以190r/min攪拌lh后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣；取膨脹石墨在300 °C下活化30min后冷卻至室溫，將其與備用的過(guò)濾液按固液比1:2攪拌均勻，在室溫下靜置2h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比1: 3混合均勻，得電熱膜液;將基體材料加熱至500°C，保溫4min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為〇.12MPa，噴射時(shí)間為11 s，噴射距離為 40cm，在噴涂完成后降溫至400°C退火lOmin，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。
[0010]經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明所得的復(fù)合電熱膜得:電熱轉(zhuǎn)化率為99.5 %，耐擊穿電壓3984V，粘結(jié)牢固，耐熱溫度為180°C，復(fù)合電熱膜穩(wěn)定不易老化。
[0011]實(shí)例2按重量份數(shù)計(jì)，取45份海藻酸鈣、18份氧化錫、10份聚酯纖維、23份淀粉及9份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.5,放入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量5%的酵母粉，設(shè)定溫度為35°C，以160r/min攪拌發(fā)酵3天;在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用，使用蒸餾水沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性，按質(zhì)量比5:1:4,將濾渣、正娃酸乙酯和去離子水放入攪拌機(jī)中，以150r/min攪拌30min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為200W下靜置40min;按重量份數(shù)計(jì)，取35份上述靜置后的混合物、20份聚乙烯醇、28份蒸餾水及3份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐?MPa，溫度設(shè)定為100°C，以190r/min攪拌3h后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣；取膨脹石墨在400 °C下活化40min后冷卻至室溫， 將其與備用的過(guò)濾液按固液比1:3攪拌均勻，在室溫下靜置3h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比1: 5混合均勻，得電熱膜液;將基體材料加熱至550 °C，保溫6min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為0.18MPa，噴射時(shí)間為13s，噴射距離為 60cm，在噴涂完成后降溫至430°C退火15min，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。[〇〇12]經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明所得的復(fù)合電熱膜得:電熱轉(zhuǎn)化率為99.8 %，耐擊穿電壓4156V，粘結(jié)牢固，耐熱溫度為240°C，復(fù)合電熱膜穩(wěn)定不易老化。
[0013]實(shí)例3按重量份數(shù)計(jì)，取43份海藻酸鈣、20份氧化錫、12份聚酯纖維、25份淀粉及10份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0,放入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量4%的酵母粉，設(shè)定溫度為32°C，以160r/min攪拌發(fā)酵2天;在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用，使用蒸餾水沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性， 按質(zhì)量比5:1:4,將濾渣、正娃酸乙酯和去離子水放入攪拌機(jī)中，以150r/min攪拌25min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為150W下靜置35min;按重量份數(shù)計(jì)，取32份上述靜置后的混合物、22份聚乙烯醇、30份蒸餾水及5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐?MPa，溫度設(shè)定為95 °C，以190r/min攪拌2h后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣；取膨脹石墨在350 °C下活化35min后冷卻至室溫，將其與備用的過(guò)濾液按固液比1:2攪拌均勻，在室溫下靜置2h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比1:4混合均勻，得電熱膜液;將基體材料加熱至530°C，保溫5min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為〇.16MPa，噴射時(shí)間為12s，噴射距離為 50cm，在噴涂完成后降溫至410°C退火12min，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。[〇〇14]經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明所得的復(fù)合電熱膜得:電熱轉(zhuǎn)化率為99.8%，耐擊穿電壓4098V，粘結(jié)牢固，耐熱溫度為230°C，復(fù)合電熱膜穩(wěn)定不易老化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合電熱膜的制備方法，其特征在于具體制備步驟為:(1)按重量份數(shù)計(jì)，取40?45份海藻酸鈣、18?22份氧化錫、10?15份聚酯纖維、23?26 份淀粉及9?13份碳酸鈣攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0?6.5,放 入發(fā)酵罐中，再向其中加入混合物質(zhì)量3?5%的酵母粉，設(shè)定溫度為30?35°C，以160r/min 攪拌發(fā)酵1?3天；(2)在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵罐中的混合物進(jìn)行過(guò)濾，收集過(guò)濾液備用，使用蒸餾水 沖洗濾渣直至沖洗液pH至中性，按質(zhì)量比5:1:4,將濾渣、正硅酸乙酯和去離子水放入攪拌 機(jī)中，以150r/min攪拌20?30min，隨后將其置于負(fù)離子發(fā)生器中，在功率為100?200W下靜 詈30?40min:(3)按重量份數(shù)計(jì)，取30?35份上述靜置后的混合物、20?25份聚乙烯醇、28?34份蒸 餾水及3?6份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的硼酸溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)馍龎褐??7MPa， 溫度設(shè)定為90?100°C，以190r/min攪拌1?3h后自然冷卻至室溫，降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料 并進(jìn)行過(guò)濾，收集濾渣；(4)取膨脹石墨在300?400°C下活化30?40min后冷卻至室溫，將其與步驟(2)備用的 過(guò)濾液按固液比1:2?3攪拌均勻，在室溫下靜置2?3h，隨后將混合物與上述濾渣按質(zhì)量比 1:3?5混合均勻，得電熱膜液；(5)將基體材料加熱至500?550°C，保溫4?6min，使用噴槍將上述所得的電熱膜液噴 至基體材料上，噴槍壓力設(shè)定為0.12?0.18MPa，噴射時(shí)間為11?13s，噴射距離為40? 60cm，在噴涂完成后降溫至400?430°C退火10?15min，再自然冷卻至室溫，即可得復(fù)合電熱膜。
【文檔編號(hào)】C09D105/04GK106009973SQ201610469791
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月26日
【發(fā)明人】吳迪, 宋奇
【申請(qǐng)人】吳迪