專利名稱：電發(fā)熱高溫涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種通電發(fā)熱型涂料，可用于制備電發(fā)熱器件。
60年代以來(lái)，美、英、日等國(guó)開(kāi)始研制電熱涂料，主要由硅酸鹽和有機(jī)高分子聚合物作粘結(jié)劑，加入炭黑、石墨或金屬粉制成導(dǎo)電涂料，也稱電發(fā)熱漆，但發(fā)熱溫度不高，否則通電時(shí)膜層易打弧燒毀。中國(guó)專利申請(qǐng)91105619.X和92106309.1分別申請(qǐng)的電熱涂料，均由粘結(jié)劑，稀釋劑和以炭黑或石墨為主的導(dǎo)電材料配制而成，具有成膜工藝簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，但發(fā)熱溫度都受到限制。為提高電熱涂料的發(fā)熱溫度和熱傳導(dǎo)效率，中國(guó)專利申請(qǐng)94116361.X提供一種粘結(jié)劑主要是硅酸鹽、導(dǎo)電材料為石墨，輔以一些耐高溫材料制成的電熱涂料，其最高發(fā)熱溫度為380℃，穩(wěn)定工作溫度在300℃以下。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有電發(fā)熱涂料粘結(jié)劑耐溫低，膜層易打弧燒毀，因而發(fā)熱溫度受限的缺點(diǎn)，通過(guò)以水溶性磷酸鹽作為粘結(jié)劑，改進(jìn)粘結(jié)劑耐熱性，同時(shí)改變添加劑相應(yīng)成分，提供一種熱傳導(dǎo)效率好，粘附牢固的電發(fā)熱高溫涂料。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的電發(fā)熱高溫涂料，由導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑、稀釋劑和添加劑均勻混合構(gòu)成，原料按成分的重量配比為導(dǎo)電材料 100粘結(jié)劑 100-500稀釋劑 0-500添加劑 20-250
其中導(dǎo)電材料為炭黑、石墨、金屬粉末或它們的混合物，粘結(jié)劑為水溶性磷酸鹽，稀釋劑為水或氯化鈉、氯化鉀飽和溶液，添加劑包括金屬氧化物、金屬氯化物、原料中固體物均為粉末材料，粒度小于200μm。
具體地說(shuō)，作為粘結(jié)劑的水溶性磷酸鹽可以為磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽，或硼鋁磷酸鹽、磷酸鋁鎂溶液，或所述這些材料的混合物。添加劑中所包含成分的重量配比為二氧化鈦、三氧化二鋁或其混合物 10-150三氧化二銻 2-20三氧化二鉻、鉻酸鹽或鉻酸 0-20氯化鈉或氯化鉀 8-100其中二氧化鈦、三氧化二鋁具有抗導(dǎo)電粒子氧化性能，可提高膜層的耐溫性;三氧化二銻具有阻燃性能;三氧化二鉻、鉻酸鹽或鉻酸可緩解涂料對(duì)金屬電極的腐蝕，氯化鈉或氯化鉀可降低涂料電阻率、增強(qiáng)導(dǎo)電性。
本發(fā)明的電發(fā)熱高溫涂料，大大突破現(xiàn)有同類電熱涂料的發(fā)熱溫度，最高發(fā)熱溫度可達(dá)700℃，穩(wěn)定工作溫度可達(dá)450℃-550℃。使用本發(fā)明制備各種發(fā)熱器件工藝簡(jiǎn)單，象油漆一樣可直接刷涂，也可以刮涂、噴涂、浸涂、滾涂或絲網(wǎng)印刷到任何形狀的絕緣體上，用銅片、銅網(wǎng)或烘滲銀漿涂層等作為導(dǎo)電電極，即可制成各種形狀、規(guī)格的電熱元件，電熱元件的功率可根據(jù)所涂的膜層厚薄、幾何形狀、結(jié)構(gòu)、面積大小以及兩電極之間的距離來(lái)調(diào)整，也可以通過(guò)調(diào)壓來(lái)控制功率，從而達(dá)到控制涂層發(fā)熱溫度的目的。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是涂層表面干燥后，在250℃-350℃烘烤可固化，若設(shè)計(jì)的涂料發(fā)熱溫度高于250℃，表面干燥后，可通電自身發(fā)熱固化。本發(fā)明的電發(fā)熱高溫涂料適用于6-380伏的直流和交流電壓。
以下舉例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況
實(shí)施例一 炭黑 60份鋁粉 20磷酸二氫鋁 80水 50二氧化鈦 10三氧化二銻 2三氧化二鉻 2氯化鈉 20所得電發(fā)熱高溫涂料，制備熱水器的加熱管，無(wú)水時(shí)，發(fā)熱溫度可達(dá)560℃。
實(shí)施例二 石墨 70份磷酸二氫鋁 85二氧化鈦 2三氧化二鋁 8三氧化二銻 2氯化鈉飽和液 80所得電發(fā)熱高溫涂料制作火鍋、電飯煲等家用電加熱器具，本發(fā)明制得的火鍋、6分鐘將1000ml的水燒開(kāi)，而相同電阻(54Ω)的電阻絲火鍋需10分鐘將1000ml水燒開(kāi)。
實(shí)施例三 石墨 60份磷酸一氧化銅 140水 60二氧化鈦 60三氧化二銻 10涂覆于耐高溫陶瓷管上，制得電發(fā)熱管，發(fā)熱溫度高達(dá)600℃。
實(shí)施例四 炭黑 85份鋅粉 40
硼酸改性磷酸二氫鋁 160水 80三氧化二鋁 70三氧化二銻 15涂覆于耐高溫陶瓷管上，制得電發(fā)熱管，發(fā)熱溫度高達(dá)660℃，局部達(dá)紅熱狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電發(fā)熱高溫涂料，由導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑、稀釋劑和添加劑均勻混合構(gòu)成，其特征在于原料按成分的重量配比為導(dǎo)電材料 100粘結(jié)劑100-500稀釋劑0-500添加劑20-250其中導(dǎo)電材料為炭黑、石墨、金屬粉末或它們的混合物，粘結(jié)劑為水溶性磷酸鹽，稀釋劑為水或氯化鈉、氯化鉀飽和溶液，添加劑包括金屬氧化物、金屬氯化物，原料中固體物均為粉末狀材料，粒度小于20μm。
2.如權(quán)利要求1所述的電發(fā)熱高溫涂料，其特征在于作為粘結(jié)劑的水溶性磷酸鹽為磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽，或硼鋁磷酸鹽、磷酸鋁鎂溶液，或上述材料的混合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電發(fā)熱高溫涂料，其特征在于添加劑包含成分的重量配比為二氧化鈦、三氧化二鋁或其混合物 10-150三氧化二銻 2-20三氧化二鉻、鉻酸鹽或鉻酸 0-20氯化鈉或氯化鉀 8-100。
全文摘要
電發(fā)熱高溫涂料，由導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑、稀釋劑和添加劑均勻混合構(gòu)成，其中導(dǎo)電材料為炭黑、石墨、金屬粉末或它們的混合物，粘結(jié)劑為水溶性磷酸鹽，稀釋劑為水或氯化鈉、氯化鉀飽和溶液，添加劑包括金屬氯化物、金屬氧化物。本發(fā)明最高發(fā)熱溫度可達(dá)700℃，穩(wěn)定工作溫度可達(dá)450℃-550℃，制備各種發(fā)熱器件工藝簡(jiǎn)單，可刷涂、刮涂、噴涂、浸涂、滾涂或絲網(wǎng)印刷到任何形狀的絕緣體上，適用于6-380伏的直流和交流電壓。
文檔編號(hào)C09D5/26GK1107492SQ94119988
公開(kāi)日1995年8月30日 申請(qǐng)日期1994年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月29日
發(fā)明者李建明, 俞建平, 彭志霞, 彭賢柱 申請(qǐng)人:華中理工大學(xué)