專利名稱：一種無機(jī)復(fù)合電熱涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層復(fù)合而成的無機(jī)復(fù)合電熱涂層。
以往的電熱元件一般采用電阻絲作為發(fā)熱體，不僅熱效率低，使用壽命短，成本也高，針對上述缺點(diǎn)，近年來。國內(nèi)外相繼開發(fā)出各種新型導(dǎo)電涂料，其中尤其是以廉價(jià)的石墨和鈉(鉀)水玻璃組成的新型導(dǎo)電涂料更具有獨(dú)到的經(jīng)濟(jì)性和操作性。例如中國專利9410645.X公開了一種多功能電熱涂料，它是由石墨和三種氧化物組成的，這種電熱涂料熱效率高，成本也低，但是三種氧化物在涂料中只能起到加快成膜速度的作用，而成膜劑硅酸納所具有的固化后涂層硬而脆，附著性差，高溫易龜裂脫落的弊病幾乎沒有得到改善，因此，涂層必然經(jīng)不起急冷急熱的驟然升溫變化和300℃以上高溫長期作業(yè)條件的考驗(yàn)，涂層的龜裂、提前老化、甚至脫落等隱患必然存在。為了解決涂層高溫龜裂老化問題，人們研究出用水玻璃添加改性劑，使裂紋現(xiàn)象得到了一定的改善，但加入氧化物氟化物等改性劑須經(jīng)加溫處理才能和水玻璃進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而得到改性，這就需要準(zhǔn)備高溫反應(yīng)釜，將所有材料入釜中加熱至100℃反應(yīng)2～10小時(shí)，水玻璃改性才能徹底完成，否則涂料的使用過程將發(fā)生各種質(zhì)量問題。這種工藝須置備昂貴而笨重的反應(yīng)釜，并加大高溫作業(yè)強(qiáng)度和工藝過程成本，此作法缺乏經(jīng)濟(jì)性。另外以石墨為基料的電熱涂層大都在裸露狀態(tài)下使用，其電熱涂層無法避免生產(chǎn)、使用、維修作業(yè)時(shí)外力摩擦沖撞，也經(jīng)不住長時(shí)間潮濕空氣、酸堿和氧化(400℃以上高溫更嚴(yán)重)的浸蝕，將直接降低涂層的電熱性能和使用壽命。
本發(fā)明的目的是提供一種高附著粘合性，抗龜裂，耐老化，耐水，操作性、適應(yīng)性強(qiáng)的無機(jī)復(fù)合電熱涂層。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種熱效率高，無污染，成本低，穩(wěn)定性好，制作工藝簡單使用壽命長，可工作在600℃高溫下的無機(jī)復(fù)合電熱涂層。
本發(fā)明所提供的無機(jī)復(fù)合電熱涂層，是以粘合成膜的電熱涂層及涂于電熱涂層外表的絕緣安全保護(hù)涂層構(gòu)成的復(fù)合電熱涂層，其上述無機(jī)復(fù)合涂層的具體組份是所述的電熱涂層的組成范圍(重量％)為石墨15～25％硅酸納(鉀)水溶液74～84％尿素0.5～4％所述的絕緣安全保護(hù)涂層的組成范圍(重量％)為硅酸納(鉀)水溶液52～58％云母粉 27～33％尿素0.05～0.3％氧化鎂14～16％制備這種無機(jī)復(fù)合電熱涂層時(shí)，只需將上述電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層組成范圍分別按上述比例范圍，先將尿素放入硅酸納(鉀)水溶液中攪拌溶化后，加入其它組份拌勻，可制成電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層的涂料，將電熱涂層涂料涂于絕緣底材表面，在室溫下干燥8小時(shí)后，再將絕緣安全保護(hù)涂料涂于電熱涂層表面，在室溫下干燥8小時(shí)，即可制成復(fù)合電熱涂層。
本發(fā)明的效果是十分顯著的，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、由于全部組份均屬無機(jī)材料，耐高溫、耐磨、耐老化，尤其是尿素的采用有效地改善了涂層的抗裂性，且與底材結(jié)合牢固，其涂層的工作溫度提高到600℃；2、在電熱涂層表面涂有絕緣安全保護(hù)涂層提高了電熱層的耐沖擊性，耐水性和安全性，有效地提高了使用溫度，延長了電熱涂層的使作壽命；3、熱效率高，成份精簡，制作工藝簡單，成本低。
下表示出了本發(fā)明無機(jī)復(fù)合電熱涂層的各項(xiàng)性能指標(biāo)，從中可見本發(fā)明的效果
作為本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提出的電熱涂層的組份(重量％)為石墨21％硅酸納(鉀)水溶液78％尿素0.9％其電熱涂層的制備方法是按上述配比首先將尿素放入硅酸納(鉀)水溶液中溶化，再放入石墨粉混合攪拌均勻后，將所制得的電熱涂層的涂料采用噴涂或刷涂等工藝，涂在絕緣底材的表面的加熱面上，如陶瓷、玻璃、搪瓷等，在室溫下干燥8小時(shí)后，在底材表面生成一層均勻的電熱涂層，即在底材表面形成微觀的網(wǎng)絡(luò)式導(dǎo)電通道，尿素的采用不但可以使粘合劑牢固地將石墨附著粘合在底材上，而且高溫時(shí)表現(xiàn)出極佳的適應(yīng)性。大大提高了涂層的抗裂性能。
本發(fā)明提出的絕緣安全保護(hù)涂層的組份(重量％)為硅酸納(鉀)水溶液55％云母粉 32％尿素0.3％氧化鎂 15％
其絕緣安全保護(hù)涂層的制備方法是按上述配比首先將尿素放入硅酸納(鉀)水溶液中溶化，再放入其它組份拌勻，制成絕緣安全保護(hù)涂層的涂料。將所制得的絕緣安全保護(hù)涂層的涂料涂在電熱涂層上，在室溫下干燥8小時(shí)，即制成無機(jī)復(fù)合電熱涂層。其絕緣安全保護(hù)涂層以其高強(qiáng)度、高密度封閉于電熱涂層的外表，有效地避免了電熱涂層材料的裸露氧化問題。


圖1示出了本發(fā)明應(yīng)用于電飯煲上的結(jié)構(gòu)示意圖。
將本發(fā)明的無機(jī)復(fù)合涂料按上述方法先將電熱涂層1涂于底材上，在室溫下干燥8時(shí)后，再在電熱涂層的外表面涂上絕緣安全保護(hù)涂層2，在涂層對稱位置接上電極3，即可使用。
下表將本發(fā)明與普通電飯煲的各項(xiàng)指標(biāo)一一對比，從中可見本發(fā)明的效果。
從上述實(shí)施例中可見本發(fā)明具有升溫快、熱效率高、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別是本發(fā)明由于采用無機(jī)復(fù)合涂層，絕緣安全保護(hù)涂層使其電熱涂層免受水和酸堿的浸蝕，可廣泛應(yīng)用于電熱杯、電熱水瓶、電火鍋、電飯煲、電淋浴器等電熱器具，可大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種無機(jī)復(fù)合電熱涂層，由電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層組成，其特征在于a電熱涂層的組成范圍(重量％)為石墨15～25％硅酸納(鉀)水溶液74～84％尿素0.5～4％b絕緣安全保護(hù)涂層的組成范圍(重量％)為硅酸納(鉀)水溶液52～58％云母粉 27～33％尿素0.05～0.3％氧化鎂14～16％
2.按照權(quán)利要求1所述的無機(jī)復(fù)合電熱涂層，其特征在于其制備方法是將上述電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層組成范圍分別按上述比例范圍，先將尿素放入硅酸納(鉀)水溶液中攪拌溶化后，加入其它組份拌勻，即可制成電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層的涂料，再將電熱涂料涂于絕緣底材表面，在室溫下干燥8小時(shí)后，在底材表面生成一層均勻的電熱涂層，再將絕緣安全保護(hù)涂料涂于電熱涂層表面，在室溫下干燥8小時(shí)，即可制成無機(jī)復(fù)合電熱涂層。
3.按照權(quán)利要求1所述的無機(jī)復(fù)合電熱涂層，其特征在于a電熱涂層的組成范圍(重量％)為石墨21％硅酸納(鉀)水溶液78％尿素0.9％b絕緣安全保護(hù)涂層的組成范圍(重量％)為硅酸納(鉀)水溶液55％云母粉 32％尿素0.3％氧化鎂15％
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電熱涂層和絕緣安全保護(hù)涂層復(fù)合而成的無機(jī)復(fù)合電熱涂層。所述的無機(jī)復(fù)合涂層是一定比例的石墨、硅酸鈉(鉀)水溶液、尿素的混合物,所述的絕緣安全保護(hù)涂層是硅酸鈉(鉀)水溶液、云母粉、尿素、氧化鎂的混合物,二者的制備方法是先將尿素放入硅酸鈉(鉀)水溶液中溶化,再放入其它組分拌勻,即制成相關(guān)涂料,將電熱涂料涂于底材表面干燥8小時(shí)后,再將絕緣安全保護(hù)涂料涂于電熱涂層之上。即制成無機(jī)復(fù)合電熱涂層。
文檔編號(hào)C09D1/00GK1236790SQ99112810
公開日1999年12月1日 申請日期1999年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月2日
發(fā)明者馬玉通 申請人:馬玉通