一種導(dǎo)電發(fā)熱膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種膠，尤其是一種導(dǎo)電發(fā)熱膠（包括膠粒、膠膜或膠粉）；同時(shí)還涉 及其制作工藝方法，屬于電熱材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電發(fā)熱材料在導(dǎo)電發(fā)熱復(fù)合板材領(lǐng)域主要起到導(dǎo)電發(fā)熱的作用，隨著人們生活 水平的提高，對(duì)居住環(huán)境的舒適要求越來(lái)越高，空調(diào)、取暖器等取暖設(shè)備不能滿(mǎn)足人們的需 求，地?zé)崛∨绞揭呀?jīng)被消費(fèi)者普遍接受。因?yàn)殡S著對(duì)環(huán)保要求的進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)的使用 燃油、燃?xì)狻⑷济旱墓┡绞较拇罅康哪茉床a(chǎn)生大量的污染物，且熱轉(zhuǎn)換效率較低。因 此，低能耗高能效的導(dǎo)電發(fā)熱的取暖方式成為室內(nèi)取暖的新方向，一些導(dǎo)電發(fā)熱新材料應(yīng) 運(yùn)而生。但是這些導(dǎo)電發(fā)熱新材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生新的污 染；另外有些導(dǎo)電發(fā)熱新材料在用于制作導(dǎo)電發(fā)熱產(chǎn)品時(shí)工藝復(fù)雜，制成品的導(dǎo)電發(fā)熱性 能不能確保穩(wěn)定、均勾。所以，開(kāi)發(fā)一種低能耗、高能效、環(huán)保、安全、穩(wěn)定的導(dǎo)電發(fā)熱新材料 是導(dǎo)電發(fā)熱材料市場(chǎng)的迫切需求。
[0003] 檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?01110090974.X的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種碳纖維發(fā)熱紙，包含 總重量5~60 %的碳纖維和0. 01~0. 50 %的石墨稀。制備時(shí)首先石墨稀與聚丙稀腈基碳 纖維混合、打漿，然后再混入紙漿中打漿、抄造、烘干制成碳纖維發(fā)熱紙。若將該碳纖維發(fā)熱 紙應(yīng)用于制作地板時(shí)，存在下列問(wèn)題：1)抄紙工藝容易造成碳纖維和石墨烯在紙中分布不 均勻；2)需要另外使用膠粘劑，工藝復(fù)雜；3)膠粘劑在固化過(guò)程中會(huì)滲透到紙中，從而影響 其導(dǎo)電發(fā)熱效果；4)由于紙張的延展性能不佳，在使用過(guò)程中會(huì)因熱脹冷縮而撕裂，從而 容易產(chǎn)生電弧，存在安全隱患。
[0004] 此外，申請(qǐng)?zhí)枮?00910182110. 3的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種導(dǎo)電發(fā)熱材料，包括基 材，均勻附著在基材上的導(dǎo)電發(fā)熱層，導(dǎo)電發(fā)熱層由導(dǎo)電發(fā)熱涂料制成，導(dǎo)電發(fā)熱涂料包 括導(dǎo)電發(fā)熱基體材料和粘結(jié)劑。所述的導(dǎo)電發(fā)熱基體材料選自天然石墨、人造石墨、導(dǎo)電碳 黑；所述的粘結(jié)劑選自丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯樹(shù)脂、明膠、羧甲基纖維素和聚乙烯醇 等。雖然在其【具體實(shí)施方式】中提到基材為紙的導(dǎo)電發(fā)熱材料可以用來(lái)制作導(dǎo)電發(fā)熱地板。 然而，實(shí)際上存在以下問(wèn)題：1)將導(dǎo)電發(fā)熱涂料涂布或浸漬到基材上的工藝極易造成導(dǎo)電 發(fā)熱涂料中的導(dǎo)電發(fā)熱基體材料在基材表面分布不均勻；2)需要另外使用膠粘劑，工藝復(fù) 雜；3)膠粘劑在固化過(guò)程中會(huì)滲透到導(dǎo)電發(fā)熱涂料中，從而影響其導(dǎo)電發(fā)熱效果；4)導(dǎo)電 發(fā)熱基體材料在基材表面容易被氧化，影響其使用壽命；5)基材使用紙張時(shí)，由于其延展 性能不佳，在使用過(guò)程中會(huì)因熱脹冷縮而撕裂，從而容易產(chǎn)生電弧，影響使用安全。
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?01110075608. 7的中國(guó)專(zhuān)利發(fā)明公開(kāi)了一種炭黑導(dǎo)電膠及其制備方 法。該導(dǎo)電膠是一種應(yīng)用于金屬膠合的膠粘劑，只具備粘合和導(dǎo)電性能，不具備發(fā)熱功能。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?01310148749. 6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種含有石墨烯的高導(dǎo)熱導(dǎo)電膠制 備方法，由于是一種應(yīng)用于電子行業(yè)的膠粘劑，主要提高其散熱性能，因此也不具備發(fā)熱的 功能。
[0007] 申請(qǐng)?zhí)枮闉?9101185. 6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種發(fā)熱膠帶，成份包括：LDPE、乙炔 黑、石墨、交聯(lián)劑DCP、抗氧劑1010、防老劑DLTP、擴(kuò)散劑M-9、阻燃劑、護(hù)卡膜，用經(jīng)熱處理的 銅絲銅網(wǎng)作電極，不具有膠粘功能，也不適于進(jìn)一步制備導(dǎo)電發(fā)熱板材。
[0008]總之，申請(qǐng)人從現(xiàn)有技術(shù)中未發(fā)現(xiàn)可以長(zhǎng)期保持發(fā)熱均勻、確保使用安全，并且具 有粘接作用的導(dǎo)電發(fā)熱膠，更無(wú)可以保證基材分布均勻、工藝簡(jiǎn)單易行的相應(yīng)制作工藝方 法，因此無(wú)法滿(mǎn)足諸如電熱建材、家電、設(shè)備護(hù)罩、防凍裝備等諸多行業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種不僅使用安全、可以 長(zhǎng)期保持發(fā)熱均勻，而且具有粘接作用的導(dǎo)電發(fā)熱膠，同時(shí)給出其制作工藝方法，從而可以 滿(mǎn)足諸如電熱建材、家電、設(shè)備護(hù)罩、防凍裝備等諸多行業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的需求。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種導(dǎo)電發(fā)熱膠，包括以下質(zhì)量份的組份：
[0011] 導(dǎo)電發(fā)熱填料為15~45份，
[0012] 聚乙烯樹(shù)脂為60~85份，
[0013] 乙烯共聚物樹(shù)脂為15~40份，
[0014] 分散劑為1~5份，
[0015] 抗氧化劑為0? 1~2份。
[0016] 所述的導(dǎo)電發(fā)熱填料為導(dǎo)電碳黑、石墨、碳纖維、石墨烯中的一種或者一種以上的 混合物；
[0017] 所述的聚乙烯樹(shù)脂為低密度聚乙烯（LDPE)、線(xiàn)性低密度聚乙烯（LLDPE)、中密度 聚乙烯（MDPE)、高密度聚乙烯（HDPE)中的一種或者一種以上的混合物；
[0018]所述的乙烯共聚物樹(shù)脂具體為至少乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂（EVA)、聚烯烴彈性體 (POE)、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯中的一種或者一種以上的混合 物；
[0019] 所述的分散劑為聚乙烯蠟、巴斯夫A蠟中的一種或者一種以上的混合物；
[0020] 所述的抗氧化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098中的一種或者一種以上 的混合物。
[0021] 在導(dǎo)電發(fā)熱膠膜的組份中還可以加入偶聯(lián)劑、紅外線(xiàn)引發(fā)劑、增韌劑、柔軟劑中的 中的一種或幾種化學(xué)助劑。
[0022] 所述的導(dǎo)電發(fā)熱膠的制備方法，包括如下步驟：
[0023] 第一步、共聚一一將各組份充分混合，在溫度120~200°C條件下通過(guò)混合裝置進(jìn) 行充分混合3~30分鐘，得到共聚物；
[0024] 第二步、造粒--將得到的共聚物進(jìn)行造粒，得到粒徑為3~10mm的樹(shù)脂顆粒；
[0025] 第三步、成膜--將得到的樹(shù)脂顆粒在120~200 °C下成膜，得到厚度為0. 1~2mm 的導(dǎo)電發(fā)熱膠膜。
[0026] 所述的導(dǎo)電發(fā)熱膠的另一種制備方法，包括如下步驟：
[0027] 第一步、共聚一一將各組份充分混合，在溫度120~200°C條件下通過(guò)混合裝置進(jìn) 行充分混合3~30分鐘，得到共聚物；
[0028] 第二步、粉碎--將得到的共聚物粉碎，制成膠粉；
[0029] 第三步、成膜--將膠粉均勻地發(fā)布在所需復(fù)合的兩張板材中間，在120~200°C 下用熱壓機(jī)復(fù)合，膠粉在兩張復(fù)合板材之間形成0. 1~2mm的導(dǎo)電發(fā)熱膠膜。
[0030] 所述的導(dǎo)電發(fā)熱膠的再一種制備方法，包括如下步驟：
[0031] 第一步、共聚一一將各組份充分混合，在溫度120~200°C條件下通過(guò)混合裝置進(jìn) 行充分混合3~30分鐘，得到共聚物；
[0032] 第二步、造粒--將得到的共聚物進(jìn)行造粒，得到粒徑為3~10mm的樹(shù)脂顆粒；
[0033] 第二步、粉碎 再將得到的樹(shù)脂顆粒粉碎，制成膠粉；
[0034] 第四步、成膜一一將膠粉均勻地發(fā)布在所需復(fù)合的兩張板材中間，在120~200°C 下用熱壓機(jī)復(fù)合，膠粉在兩張復(fù)合板材之間形成0. 1~2mm的導(dǎo)電發(fā)熱膠膜。
[0035] 所述的混合裝置為密煉機(jī)、螺桿擠出機(jī)或開(kāi)煉機(jī)。
[0036] 有益效果：
[0037] 常規(guī)的導(dǎo)電發(fā)熱材料是將導(dǎo)電發(fā)熱填料涂布在塑料膜、布或紙張上，或吸附