Ptc發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法，其中PTC發(fā)熱片包括一基材和復(fù)合于所述基材兩側(cè)的導(dǎo)電極，所述導(dǎo)電極采用銅箔，所述銅箔一面形成復(fù)數(shù)個(gè)凸起構(gòu)成粗糙面，所述銅箔通過(guò)所述粗糙面熱壓合固定于所述基材上。由于采用了本發(fā)明的一種PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法，具有工藝簡(jiǎn)單成本低廉，剝離強(qiáng)度好壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、舒適保健、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉 及一種發(fā)熱片、以及電熱膜及其制備方法，尤其涉及一種PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫輻射電熱膜是一種通電后能發(fā)熱的低溫加熱裝置，它主要用于住宅取暖，作為替代水暖的重要方式，可以用于我國(guó)北方農(nóng)村或者南方冬季取暖，及需要控制污染源的北方大城市集中供暖。用于制作低溫輻射電熱膜的材料具有正溫度效應(yīng)，所以使得該類(lèi)電熱膜具有良好的自限溫功能。市場(chǎng)上常見(jiàn)的電熱膜是由導(dǎo)電油墨印刷、金屬電極條經(jīng)加工、熱壓在絕緣聚酯薄膜間制成，即印刷碳基油墨型。
[0003]傳統(tǒng)柔性發(fā)熱膜的制作工藝是在絕緣基材表面進(jìn)行涂覆和絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電油墨。印刷碳基油墨型低溫輻射電熱膜工藝復(fù)雜，成本較高，并且存在剝離強(qiáng)度不夠理想、印刷質(zhì)量難以控制等問(wèn)題，所涂布的銀漿電極容易被氧化，在使用過(guò)程中因多次熱脹冷縮會(huì)出現(xiàn)細(xì)微裂紋，從而導(dǎo)致產(chǎn)品壽命大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法，具有工藝簡(jiǎn)單成本低廉，剝離強(qiáng)度好壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、舒適保健、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明的一種PTC發(fā)熱片，包括一基材和復(fù)合于所述基材兩側(cè)的導(dǎo)電極,所述導(dǎo)電極采用銅箔，所述銅箔一面形成復(fù)數(shù)個(gè)凸起構(gòu)成粗糙面，所述銅箔通過(guò)所述粗糙面熱壓合固定于所述基材上。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:構(gòu)成所述基材的質(zhì)量百分比組分為:
[0008]
高密度聚乙烯: 50~70%;
導(dǎo)電填料:20~40%;
[0009]
無(wú)機(jī)填料:5 ~ 10%;
偶聯(lián)劑:0.1_0.5%;
所述基材的厚度為0.10-0.4 0mm。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述導(dǎo)電填料采用碳黑；所述無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述銅箔的寬度為5-15mm。
[0012]本發(fā)明的一種PTC發(fā)熱片的低溫輻射電熱膜，包括所述PTC發(fā)熱片、溫控器和熱壓固定于所述PTC發(fā)熱片兩面的絕緣膜；所述PTC發(fā)熱片的導(dǎo)電極連接有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線連接有防水插頭，所述溫控器連接于所述導(dǎo)線上。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述溫控器通過(guò)一連接線連接于一溫度控制中心。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述絕緣膜涂布有膠層，并通過(guò)所述膠層熱壓固定于所述PTC發(fā)熱片上。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述膠層采用熱熔膠或不干膠。
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述絕緣膜采用聚酯膜、聚丙烯膜或聚酰胺膜。
[0017]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述防水插頭采用快接插頭。
[0018]本發(fā)明的一種低溫輻射電熱膜的制備方法，包括步驟:
[0019]S1:按照高密度聚乙烯50?70%、導(dǎo)電填料20?40%、無(wú)機(jī)填料5?10%和偶聯(lián)劑0.1?0.5%的質(zhì)量百分比比例稱(chēng)取各組分并高速混合，獲得混合物料；
[0020]S2:將所述混合物料通過(guò)單螺桿的T型?？跀D出，獲得擠出物料；
[0021]S3:將所述擠出物料通過(guò)壓延機(jī)壓成固定厚度并將其兩邊緣裁平，獲得一片材；
[0022]S4:通過(guò)四輥壓機(jī)將所述片材、所述銅箔和所述絕緣膜壓合在一起；
[0023]S5:冷卻收卷；
[0024]S6:按需求裁切成所需長(zhǎng)度；
[0025]S7:安裝導(dǎo)線、防水插頭并在導(dǎo)線上安裝溫控器。
[0026]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:在所述高速混合步驟前先將稱(chēng)取的所述高密度聚乙烯磨成粉料；
[0027]所述高速混合步驟具體為:將所述各組分通過(guò)一高速混合機(jī)雙螺桿剪切熔融共混10分鐘。
[0028]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述導(dǎo)電填料采用碳黑；所述無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
[0029]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述S2步驟中，所述混合物料在150?220°C溫度下擠出。
[0030]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述S3步驟中，所述擠出物料在150°C溫度下壓延。
[0031]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述S4步驟具體包括:
[0032]將所述銅箔設(shè)置于所述片材一面的兩側(cè)，且所述銅箔的粗糙面抵靠所述片材；
[0033]將兩所述絕緣膜涂覆熱熔膠并覆蓋于所述片材和所述銅箔外；
[0034]將所述片材、所述銅箔和所述絕緣膜通過(guò)四輥壓機(jī)在150°C下熱壓合。
[0035]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述S7步驟中，所述安裝導(dǎo)線步驟具體包括:
[0036]通過(guò)鉚釘將所述導(dǎo)線與所述銅箔連接；
[0037]在所述導(dǎo)線與所述銅箔的連接處外部包裹絕緣膠帶與鋁箔。
[0038]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是:
[0039]導(dǎo)電極采用銅箔，降低了發(fā)熱片的制造成本和工藝復(fù)雜度；銅箔通過(guò)粗糙面熱壓合固定于基材上保證了銅箔與基材的有效連接?；牡馁|(zhì)量百分比組分與基材厚度的采用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明低溫輻射電熱膜的可用電源電壓為5-220V，功率密度每平方米100-300W，且工作電源可用交流電也適用直流電源，適用范圍廣，且電熱膜所產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外熱射線的波長(zhǎng)在8-14微米之間，該波段為對(duì)人和植物生長(zhǎng)最為有益的波段，起到保健的作用。溫控器實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱膜的控溫，通過(guò)連接于溫度控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱膜的遠(yuǎn)程溫度控制。膠層用于連接絕緣膜與PTC發(fā)熱片。通過(guò)將所述片材、所述銅箔和所述絕緣膜共同熱壓，實(shí)現(xiàn)了低溫輻射電熱膜主體部分的一步成型，故而可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，增強(qiáng)了生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為本發(fā)明PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法的低溫輻射電熱膜的截面圖；
[0041]圖2為本發(fā)明PTC發(fā)熱片、以及低溫輻射電熱膜及其制備方法的低溫輻射電熱膜制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的一種PTC發(fā)熱片1，包括一基材11和復(fù)合于基材11兩側(cè)的導(dǎo)電極，導(dǎo)電極采用銅箔12，銅箔12—面形成復(fù)數(shù)個(gè)凸起構(gòu)成粗糙面，銅箔12通過(guò)粗糙面熱壓合固定于基材11上，銅箔12寬度為5-15mm，基材11厚度0.10?0.40mm。
[0044]構(gòu)成基材11的質(zhì)量百分比組分為:
[0045]
高密度聚乙烯: 50~70%;
導(dǎo)電填料:20~40%;
無(wú)機(jī)填料:5~10%;
偶聯(lián)劑:0.1_0.5%;
基材11的厚度為0.10-0.4Uiimi
[0046]本實(shí)施例中，導(dǎo)電填料采用碳黑；無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
[0047]導(dǎo)電極采用銅箔12，降低了 PTC發(fā)熱片I的制造成本和工藝復(fù)雜度；銅箔12通過(guò)粗糙面熱壓合固定于基材11上保證了銅箔12與基材11的有效連接。
[0048]本發(fā)明的一種低溫福射電熱膜,包括PTC發(fā)熱片1、溫控器和熱壓固定于PTC發(fā)熱片I兩面的絕緣膜2 ;PTC發(fā)熱片I的導(dǎo)電極2連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線連接有防水插頭，防水插頭采用快接插頭。溫控器連接于導(dǎo)線上并通過(guò)一連接線連接于一溫度控制中心。絕緣膜2涂布有膠層3，并通過(guò)膠層3熱壓固定于PTC發(fā)熱片I上，膠層3可采用熱熔膠或不干膠，膠層3用于連接絕緣膜與PTC發(fā)熱片，本實(shí)施例中采用熱熔膠。絕緣膜2可采用聚酯膜、聚丙烯膜(PP膜)或聚酰胺膜，本實(shí)施例中采用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜。
[0049]防水插頭為耐壓3800伏、漏電電流每米小于0.1mA,防水等級(jí)IPX7，絕緣電阻100兆歐以上的專(zhuān)用插頭。
[0050]由于基材11的質(zhì)量百分比組分與基材11厚度的采用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明低溫輻射電熱膜的可用電源電壓為5-220V，功率密度每平方米100-300W，且工作電源可用交流電也適用直流電源，適用范圍廣，且電熱膜所產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外熱射線的波長(zhǎng)在8-14微米之間，該波段為對(duì)人和植物生長(zhǎng)最為有益的波段，起到保健的作用。
[0051]本發(fā)明的低溫輻射電熱膜還具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0052]1、節(jié)能環(huán)保:電熱轉(zhuǎn)換效率大于95%，具有自限溫功能，直接將清潔能源電力轉(zhuǎn)換為熱能，低碳環(huán)保。
[0053]2、舒適保健:電熱地膜采暖符合人體對(duì)采暖的需要，足暖頭涼，且為大面積低溫輻射供熱，使得地面溫度較低且溫度場(chǎng)均勻另外，電熱膜所產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外熱射線的波長(zhǎng)在8-14微米之間，這被認(rèn)為是對(duì)人和植物生長(zhǎng)最為有益的波段。
[0054]3、適用范圍廣:工作電源既可用交流電也適用直流電源，電源電壓5-220V，功率密度每平方米100-300W，這些都為電熱膜的應(yīng)用提供了一個(gè)寬廣的范圍。
[0055]請(qǐng)參閱圖1、2，本發(fā)明的一種低溫輻射電熱膜的制備方法，包括步驟:
[0056]S1:按照高密度聚乙烯50~70%、導(dǎo)電填料20~40%、無(wú)機(jī)填料5~10%和偶聯(lián)劑
0.1~0.5%的質(zhì)量百分比比例稱(chēng)取各組分，然后將高密度聚乙烯磨成粉料，將各組分通過(guò)一高速混合機(jī)雙螺桿剪切熔融共混10分鐘，獲得混合物料；其中，導(dǎo)電填料采用碳黑；無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
[0057]S2:將混合物料在150~220 V溫度下通過(guò)單螺桿的T型?？跀D出，獲得擠出物料；
[0058]S3:將擠出物料在150°C溫度下通過(guò)壓延機(jī)壓成固定厚度并將其兩邊緣裁平，獲得制得厚度0.20mm、寬度0.5m的一片材；
[0059]S4:通過(guò)四輥壓機(jī)將片材、銅箔12和絕緣膜2壓合在一起，具體包括步驟:
[0060]將銅箔12設(shè)置 于片材一面的兩側(cè)，且銅箔12的粗糙面抵靠片材，銅箔12寬度為15mm ；
[0061]將兩絕緣膜2涂覆熱熔膠并覆蓋于片材和銅箔12外，絕緣膜2厚度為0.1mm，熱熔膠厚度為0.02mm ；
[0062]將片材、銅箔12和絕緣膜2通過(guò)四輥壓機(jī)在150°C下熱壓合。
[0063]將片材、銅箔12和絕緣膜2 —同熱壓合，實(shí)現(xiàn)了低溫輻射電熱膜主體部分的一步成型，故而可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，增強(qiáng)了生產(chǎn)效率。
[0064]S5:冷卻收卷；
[0065]S6:按需求裁切成所需長(zhǎng)度；
[0066]S7:通過(guò)鉚釘將導(dǎo)線與銅箔12連接；在導(dǎo)線與銅箔12的連接處外部包裹絕緣膠帶與鋁箔；接著安裝防水插頭并在導(dǎo)線上安裝溫控器。
[0067]本發(fā)明的低溫輻射電熱膜制備工藝簡(jiǎn)單，可連續(xù)化生產(chǎn)，成本低廉；且具有均勻的功率密度和較長(zhǎng)的工作壽命。
[0068]現(xiàn)進(jìn)行如下測(cè)試:
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種PTC發(fā)熱片,包括一基材和復(fù)合于所述基材兩側(cè)的導(dǎo)電極,其特征在于,所述導(dǎo)電極采用銅箔，所述銅箔一面形成復(fù)數(shù)個(gè)凸起構(gòu)成粗糙面，所述銅箔通過(guò)所述粗糙面熱壓合固定于所述基材上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PTC發(fā)熱片，其特征在于:構(gòu)成所述基材的質(zhì)量百分比組分為:
高密度聚乙烯: 50~ 70%;
導(dǎo)電填料:20~40%;
無(wú)機(jī)填料:5~10%;
偶聯(lián)劑:0.1~0.5%;
所述基材的厚度為0.10-0.40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PTC發(fā)熱片，其特征在于:所述導(dǎo)電填料采用碳黑；所述無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PTC發(fā)熱片，其特征在于:所述銅箔的寬度為5-15mm。
5.一種基于權(quán)利要求1- 4任一項(xiàng)所述的PTC發(fā)熱片的低溫福射電熱膜,其特征在于:包括所述PTC發(fā)熱片、溫控器和熱壓固定于所述PTC發(fā)熱片兩面的絕緣膜；所述PTC發(fā)熱片的導(dǎo)電極連接有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線連接有防水插頭，所述溫控器連接于所述導(dǎo)線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫輻射電熱膜，其特征在于:所述溫控器通過(guò)一連接線連接于一溫度控制中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的低溫輻射電熱膜，其特征在于:所述絕緣膜涂布有膠層，并通過(guò)所述膠層熱壓固定于所述PTC發(fā)熱片上。
8.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低溫輻射電熱膜，其特征在于:所述膠層采用熱熔膠或不干膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫輻射電熱膜，其特征在于:所述絕緣膜采用聚酯膜、聚丙烯膜或聚酰胺膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低溫輻射電熱膜，其特征在于:所述防水插頭采用快接插頭。
11.一種基于權(quán)利要求10所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，包括步驟: 51:按照高密度聚乙烯50~70%、導(dǎo)電填料20~40%、無(wú)機(jī)填料5~10%和偶聯(lián)劑0.1~0.5%的質(zhì)量百分比比例稱(chēng)取各組分并高速混合，獲得混合物料； 52:將所述混合物料通過(guò)單螺桿的T型?？跀D出，獲得擠出物料； 53:將所述擠出物料通過(guò)壓延機(jī)壓成固定厚度并將其兩邊緣裁平，獲得一片材； 54:通過(guò)四輥壓機(jī)將所述片材、所述銅箔和所述絕緣膜壓合在一起； 55:冷卻收卷； 56:按需求裁切成所需長(zhǎng)度； 57:安裝導(dǎo)線、防水插頭并在導(dǎo)線上安裝溫控器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，在所述高速混合步驟前先將稱(chēng)取的所述高密度聚乙烯磨成粉料； 所述高速混合步驟具體為:將所述各組分通過(guò)一高速混合機(jī)雙螺桿剪切熔融共混10分鐘。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電填料采用碳黑；所述無(wú)機(jī)填料采用氫氧化鎂。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，所述S2步驟中，所述混合物料在150~220°C溫度下擠出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，所述S3步驟中，所述擠出物料在150°C溫度下壓延。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，所述S4步驟具體包括: 將所述銅箔設(shè)置于所述片材一面的兩側(cè)，且所述銅箔的粗糙面抵靠所述片材； 將兩所述絕緣膜涂覆熱熔膠并覆蓋于所述片材和所述銅箔外； 將所述片材、所述銅箔和所述絕緣膜通過(guò)四輥壓機(jī)在150°C下熱壓合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的低溫輻射電熱膜的制備方法，其特征在于，所述S7步驟中，所述安裝導(dǎo)線步驟具體包括: 通過(guò)鉚釘將所述導(dǎo)線與所述銅箔連接； 在所述導(dǎo)線與所述銅箔的連接處外`部包裹絕緣膠帶與鋁箔。
【文檔編號(hào)】H05B3/34GK103687098SQ201310744178
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】曾賢瑞, 侯李明, 臧育鋒, 何志勇, 史宇正 申請(qǐng)人:上海神沃電子有限公司