專利名稱：一種聚四氟乙烯基電熱厚膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯基電熱厚膜及其制造方法，屬于電發(fā)熱器件的制造方法。特別涉及一種采用不銹鋼絲網(wǎng)板進(jìn)行漏印和沉積的聚四氟乙烯基電熱厚膜。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用在家用電器與工業(yè)電器等諸多領(lǐng)域中，電熱產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其中碳膜式電熱膜用來(lái)加熱取暖越來(lái)越普遍，但碳膜式電熱膜產(chǎn)品在應(yīng)用上有諸多限制，只適用于低壓和超低壓電流或應(yīng)用于電池或應(yīng)用于經(jīng)過(guò)變壓后適配器在碳膜式電熱膜產(chǎn)品上使用，不能適應(yīng)用在高壓或市電電壓電流；另外目前的碳膜式電熱膜印在載體上的電路布線是薄型電熱膜，其最厚厚度為O. Imm左右，不能制作厚型電熱膜，薄型碳膜式電熱膜不耐高壓，薄型碳膜式電熱膜高壓接電沖擊后容易起火和燒掉，通電產(chǎn)生泄漏電流量太大，有發(fā)紅和灼熱等現(xiàn)象產(chǎn)生，機(jī)械強(qiáng)度低，不耐振動(dòng)，抗熱沖擊能力弱，導(dǎo)致薄型碳膜式電熱膜脫 落、短路和打火現(xiàn)象發(fā)生，線路導(dǎo)電流性能降低，易燒蝕。其產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可靠性無(wú)法保證，造成薄型碳膜式電熱膜發(fā)熱材料在高壓或市電電壓通電后功率嚴(yán)重衰減和急速老化等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，適用于高壓或市電電壓的電熱電器中，機(jī)械強(qiáng)度高，抗振動(dòng)，抗熱沖擊能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，不脫膜，適用范圍廣，使用效果好。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明技術(shù)方案提供一種聚四氟乙烯基電熱厚膜及其制造方法，它涉及對(duì)現(xiàn)有制造方法中碳膜式電熱膜配方工藝上的改進(jìn)，特別是在市電或高壓電碳膜式電熱膜整體效果的改進(jìn)。一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30%
乙炔黑8-15%
碳纖維粉5-8%
短絲碳纖維4-6%
鎳粉5-8%
銀粉5-8%
二氧化錳1-3% 三氧化二鐵1-3%
碳黑分散劑1-3%
聚四氟乙烯分散液20-25%
聚四氟乙烯稀釋劑10-25%上述的較佳重量百分比的材料，
磷片石墨24-28%
乙塊黑8-12%
碳纖維粉6-7%
短絲碳纖維5-6%
鎳粉6-7%
銀粉6-7%
二氧化鍤2-3%
三氧化二鐵2-3%
碳黑分散劑2-3%
聚四氟乙烯分散液22-24%
聚四氟乙烯稀釋劑15-20%
所述的短絲碳纖維采用PAN基短切碳纖維，長(zhǎng)度為l_2mm。所述的聚四氟乙烯分散液中的聚四氟乙烯含量為50-60% (wt)。所述的聚四氟乙烯稀釋劑由蒸餾水及非離子型表面活性劑為原料配成。一種聚四氟乙烯基電熱厚膜的制造方法，按上述的磷片石墨、乙炔黑、碳纖維粉、短絲碳纖維、鎳粉、銀粉、二氧化錳、三氧化二鐵依重量百分比備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。將研磨后均勻混合物與上述的碳黑分散劑、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀釋劑按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。根據(jù)所需電熱功率需求，按加熱體的規(guī)格設(shè)計(jì)電阻層軌跡圖案，經(jīng)過(guò)CAD制版，在不銹鋼板上雕刻出電阻層軌跡圖案，采用漏印工藝，在不銹鋼板(電阻層的厚度、寬度和長(zhǎng)度根據(jù)所需電熱器具的功率大小所決定)上進(jìn)行發(fā)熱部位形狀結(jié)構(gòu)確定。在表面清潔干燥的絕緣基材上印刷聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料，在空氣中流平，經(jīng)烘干和燒結(jié)等工藝制得聚四氟乙烯基電熱厚膜。 最后在聚四氟乙烯基電熱厚膜上印刷抗氧化耐溫絕緣涂層，烘干和燒結(jié)后，即得聚四氟乙烯基電熱厚膜成品。對(duì)聚四氟乙烯基電熱厚膜進(jìn)行表面電阻率均勻檢測(cè)，導(dǎo)線引線后測(cè)量其功率，進(jìn)行功率調(diào)整，使其達(dá)到預(yù)定參數(shù)范圍內(nèi)。表面發(fā)熱功率大小和技術(shù)參數(shù)變異，可設(shè)計(jì)不同的聚四氟乙烯基電熱厚膜，電阻層幾何形狀變異范圍寬。因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可采用標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)準(zhǔn)的單元方式作發(fā)熱材料層使用。該配方是在研究了現(xiàn)有碳膜式電熱膜的生產(chǎn)方式，并吸取其中的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成，磷片石墨，乙炔黑和碳纖維粉混合可以明顯提高聚四氟乙烯基電熱厚膜的導(dǎo)電性，能夠產(chǎn)生足夠滿意的電發(fā)熱現(xiàn)象；短絲碳纖維提高聚四氟乙烯基電熱厚膜的實(shí)體和成形強(qiáng)度，防止聚四氟乙烯基電熱厚膜的離析和開(kāi)裂；鎳粉和銀粉是聚四氟乙烯基電熱厚膜的均散劑，使電阻分布均勻和降低電阻率；聚四氟乙烯分散液是加強(qiáng)聚四氟乙烯基電熱厚膜與絕緣基材的結(jié)合力，進(jìn)一步提高聚四氟乙烯基電熱厚膜與絕緣基材兩者之間的結(jié)合程度，使聚四氟乙烯基電熱厚膜層不易脫落或破損，并且提高聚四氟乙烯基電熱厚膜耐用性能，增加導(dǎo)電穩(wěn)定性；抗氧化耐溫絕緣涂層是提高聚四氟乙烯基電熱厚膜絕緣度并與外層氧氣隔絕，以防止膜氧化和防止在潮濕環(huán)境下發(fā)生短路，降低聚四氟乙烯基電熱厚膜失效現(xiàn)象，提高安全性能。通過(guò)上述分析，聚四氟乙烯基電熱厚膜各成份的配比是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而確定。


圖I是本發(fā)明一種聚四氟乙烯基電熱厚膜的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本明進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I取磷片石墨24克、乙炔黑8克、碳纖維粉6克、短絲碳纖維5克、鎳粉6克、銀粉6克、二氧化錳2克、三氧化二鐵2克進(jìn)行備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。
將研磨后均勻混合物與所述的碳黑分散劑2克、聚四氟乙烯分散液22克、聚四氟乙烯稀釋劑15克按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。本實(shí)施例I的聚四氟乙烯基電熱厚膜各組成成份依其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最佳重量比為基準(zhǔn)測(cè)算而得。實(shí)施例2取磷片石墨26克、乙炔黑10克、碳纖維粉6克、短絲碳纖維6克、鎳粉7克、銀粉7克、二氧化錳3克、三氧化二鐵3克進(jìn)行備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。將研磨后均勻混合物與所述的碳黑分散劑3克、聚四氟乙烯分散液24克、聚四氟乙烯稀釋劑18克按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。
本實(shí)施例2的聚四氟乙烯基電熱厚膜各組成成份依其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最佳重量比為基準(zhǔn)測(cè)算而得。實(shí)施例3取磷片石墨28克、乙炔黑12克、碳纖維粉7克、短絲碳纖維6克、鎳粉7克、銀粉7克、二氧化錳3克、三氧化二鐵3克進(jìn)行備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。將研磨后均勻混合物與所述的碳黑分散劑3克、聚四氟乙烯分散液24克、聚四氟乙烯稀釋劑20克按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。本實(shí)施例3的聚四氟乙烯基電熱厚膜各組成成份依其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最佳重量比為基準(zhǔn)測(cè)算而得。制造上述聚四氟乙烯基電熱厚膜的工藝步驟如下I.按照上述的磷片石墨、乙炔黑、碳纖維粉、短絲碳纖維、鎳粉、銀粉、二氧化錳、三氧化二鐵依重量百分比備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。2.將研磨后均勻混合物與所述的碳黑分散劑、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀釋劑按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。3.設(shè)計(jì)加熱體的電阻層軌跡圖案，經(jīng)過(guò)CAD制版，在不銹鋼板上雕刻出電阻層軌跡圖案，采用漏印工藝，在不銹鋼板上進(jìn)行發(fā)熱部位形狀結(jié)構(gòu)確定。在表面清潔干燥的絕緣基材上印刷聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料，在空氣中流平，經(jīng)烘干和燒結(jié)等工藝制得聚四氟乙烯基電熱厚膜。最后在聚四氟乙烯基電熱厚膜上印刷抗氧化耐溫絕緣涂層，烘干和燒結(jié)后，即得聚四氟乙烯基電熱厚膜成品。制造方法的工藝流程請(qǐng)參見(jiàn)附圖I。在實(shí)施例1，實(shí)施例2和實(shí)施例3中制備的聚四氟乙烯基電熱厚膜有下列特征聚四氟乙烯基電熱厚膜；厚度為Imm;表面面積為10cmm*10cm ;市電；持續(xù)通電600 秒。聚四氟乙烯基電熱厚膜表面電阻率實(shí)施例I :158 Ω，實(shí)施例2 :150 Ω，實(shí)施例3 :148 Ω。
聚四氟乙烯基電熱厚膜功率實(shí)施例I :306W，實(shí)施例2 322ff,實(shí)施例3 327ff0聚四氟乙烯基電熱厚膜表面發(fā)熱溫度實(shí)施例I :常溫至178°C。實(shí)施例2 :常溫至185 °C。實(shí)施例3 :常溫至191 °C。聚四氟乙烯基電熱厚膜涂膜附著力(劃格法):實(shí)施例I 95,實(shí)施例2 98,實(shí)施例3 :97。綜上所述，本發(fā)明的功效有明顯的提高，具有實(shí)用性，符合發(fā)明專利各要件，故依·法提出發(fā)明專利申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1.一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30% 乙炔黑8-15% 碳纖維粉5-8%短絲碳纖維4-6% 鎳粉5-8% 銀粉5-8% 二氧化錳1-3%三氧化二鐵1-3%碳黑分散劑1-3%聚四氟乙烯分散液20-25%聚四氟乙烯稀釋劑10-25%
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨24-28% 乙炔黑8-12% 碳纖維粉6-7%短絲碳纖維5-6% 鎳粉6-7% 銀粉6-7% 二氧化錳2-3%三氧化二鐵2-3%碳黑分散劑2-3% 聚四氟乙烯分散液 22-24% 聚四氟乙烯稀釋劑15-20%
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于所述的短絲碳纖維采用PAN基短切碳纖維,長(zhǎng)度為l-2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于所述的聚四氟乙烯分散液中的聚四氟乙烯含量為50-60% (wt)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，其特征在于所述的聚四氟乙烯稀釋劑由蒸餾水和非離子型表面活性劑為原料配成。
6.一種聚四氟乙烯基電熱厚膜的制造方法，按照權(quán)利要求I或2所述的一種聚四氟乙烯基電熱厚膜及其制造工藝步驟如下 (1)將所述的磷片石墨、乙炔黑、碳纖維粉、短絲碳纖維、鎳粉、銀粉、二氧化錳、三氧化二鐵依重量百分比備料，放在研磨機(jī)研磨I小時(shí)，制成均勻混合物。
(2)將研磨后均勻混合物與所述的碳黑分散劑、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀釋劑按重量百分比混合，采用超聲波超聲分散2小時(shí)，配制成聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料。
(3)根據(jù)所需電熱功率需求，經(jīng)過(guò)CAD制版，在不銹鋼板上雕刻出電阻層軌跡圖案，采用漏印工藝，在表面清潔干燥的絕緣基材上印刷聚四氟乙烯基電熱厚膜的漿料，在空氣中流平，經(jīng)烘干和燒結(jié)等工藝制得聚四氟乙烯基電熱厚膜。
(4)最后在聚四氟乙烯基電熱厚膜上印刷抗氧化耐溫絕緣涂層，烘干和燒結(jié)后，即得聚四氟乙烯基電熱厚膜成品。
全文摘要
一種聚四氟乙烯基電熱厚膜，包括含有下述重量百分比的材料，磷片石墨20-30％、乙炔黑8-15％、碳纖維粉5-8％、短絲碳纖維4-6％、鎳粉5-8％、銀粉5-8％、二氧化錳1-3％、三氧化二鐵1-3％、碳黑分散劑1-3％、聚四氟乙烯分散液20-25％、聚四氟乙烯稀釋劑10-25％；一種聚四氟乙烯基電熱厚膜的制造方法，將前述的磷片石墨、乙炔黑、碳纖維粉、短絲碳纖維、鎳粉、銀粉、二氧化錳、三氧化二鐵依比率研磨成均勻混合物與前述的碳黑分散劑、聚四氟乙烯分散液、聚四氟乙烯稀釋劑按比率混合超聲分散配成電熱厚膜漿料，用漏印工藝經(jīng)烘干和燒結(jié)制得聚四氟乙烯基電熱厚膜。用本發(fā)明提供的制造方法，適用于高壓電熱電器中，穩(wěn)定性好，不脫膜，使用效果好。
文檔編號(hào)C08K7/06GK102821495SQ20121029508
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者周挺 申請(qǐng)人:慈溪市圣唯諾電器有限公司