负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用，涉及材料技术领域，本发明专利技术提供的负离子柔性石墨烯电热复合材料包括石墨烯、负离子粉、柔性树脂和分散剂。具有柔性强、发热稳定、使用安全及红外热转换效率高等优点。本发明专利技术提供的负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法，操作简单，能够使得各原料相互配合。本发明专利技术提供的负离子柔性石墨烯电热复合膜的制备方法，简单易行，可于工业上大规模生产，适合推广应用。本发明专利技术提供的负离子柔性石墨烯电热复合膜具有柔性强、发热稳定、高导电性、使用安全、红外热转换效率高等且能释放大量负离子等优点，适用性广。

Negative ion flexible graphene electrothermal composite material, negative ion flexible graphene electrothermal composite membrane, and preparation method and application thereof

The invention provides a negative ion flexible graphene electrothermal composite material, a negative ion flexible graphene electrothermal composite film and a preparation method and application, which relates to the field of material technology. The present invention provides a negative ion flexible graphene electrothermal composite, including graphene, negative ion powder, flexible resin and dispersant. It has the advantages of strong flexibility, stable heating, safe operation and high infrared thermal conversion efficiency. The preparation method of the negative ion flexible graphene electrothermal composite material is simple in operation, and enables the raw materials to cooperate with each other. The preparation method of the negative ion flexible graphene electrothermal composite membrane is simple and easy to operate, and can be produced in large scale in industry, and is suitable for popularization and application. The negative ion flexible graphene electrothermal composite film provided by the invention has the advantages of strong flexibility, heat stability, high conductivity, safe use, high infrared heat conversion efficiency and a large number of negative ions, and has wide applicability.

【技术实现步骤摘要】
负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用
本专利技术涉及材料
，尤其是涉及一种负离子柔性石墨烯电热复合材料、负离子柔性石墨烯电热复合膜及制备方法和应用。
技术介绍
石墨烯电加热技术具有绿色环保、热转换效率高、远红外理疗及铺装设计方便等优点，在现代建筑、采暖工程及装饰装修等领域广泛应用。自2004年第一次制备得到石墨烯以来，石墨烯被誉为“新材料之王”、“黑金”，它是由一种完全由SP2杂化的碳原子构成的厚度仅为单原子层数或数个单原子层的准二维晶体材料，具有高导电、高强度、高导热等优异性能，石墨烯的这些优异的性能，使其在电加热领域展现出良好的应用前景。目前低电压石墨烯电热膜的制备方法主要有两种，一种是通过化学气相沉积的方法来得到透明的石墨烯电热膜，如专利号CN201310708081.6公开了一种含透明石墨烯电路的发热结构及其制备方法和应用，通过化学气相沉积法在塑料、玻璃等基底上形成透明石墨烯薄膜，再经过刻蚀，形成透明石墨烯电路，通电后可发热。这种方法工艺复杂、成本高、柔性很低、不耐弯折、不耐揉搓。另一种是将高分子树脂和石墨烯粉体配制成石墨烯浆料，然后通过印刷、喷涂或者刮涂在基材上然后直接覆膜的方法来得到石墨烯电热膜，如专利号CN201510635047.X公开了一种石墨烯发热体的制备方法，该方法先将成膜树脂、稀释剂、石墨烯、助剂混合均匀得到石墨烯树脂混合液，然后以涂覆的方式在成膜载体上形成石墨烯导电层，然后干燥后得到由石墨烯导电层和成膜载体组成的发热体。这种方法制得的石墨烯发热膜产品其基体材料大多采用PI膜或者PET膜覆膜封装，其成膜树脂大都为脆性树脂，因此具有不可屈折的脆性。因此开发出一种低电压即可驱动、柔性大耐揉搓、安全且远红外转换效率高的石墨烯电热复合材料及复合膜是当前亟待解决的问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种负离子柔性石墨烯电热复合材料，以缓解现有技术中存在的石墨烯电热复合材料成本高、柔性低、不耐弯曲、不耐揉搓的技术问题。本专利技术的第二个目的在于提供上述负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法，以缓解现有技术中存在的负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法工艺复杂、成本较高的技术问题。本专利技术的第三个目的在于提供一种负离子柔性石墨烯电热复合膜，以缓解现有技术中存在的石墨烯电热复合膜柔性低、不耐弯曲、不耐揉搓，远红外转换效率低的技术问题。本专利技术的第四个目的在一种负离子柔性石墨烯电热复合膜的制备方法，以缓解现有技术中存在的负离子柔性石墨烯电热复合膜的制备方法工艺复杂、成本较高的技术问题。本专利技术的第五个目的在于提供上述负离子柔性石墨烯电热复合膜在制备用于理疗的产品中的应用。本专利技术提供了一种负离子柔性石墨烯电热复合材料，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯0.01-10份、负离子粉0.01-10份、柔性树脂30-50份和分散剂0.01-0.5份。进一步地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯5-10份、负离子粉2-9份、柔性树脂35-45份和分散剂0.05-0.5份；优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯7-9份、负离子粉4-7份、柔性树脂38-42份和分散剂0.4-0.5份。进一步地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括溶剂；优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括溶剂0-30份；优选地，所述溶剂包括水、乙酸乙酯、丙酮、二乙二醇乙醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、异佛尔酮中的一种或多种。优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括消泡剂0.001-0.01份；优选地，所述消泡剂包括低级醇、植物油、矿物油、有机极性化合物、表面活性剂、有机硅化合物中的一种或多种，优选为有机硅化合物、低级醇或矿物油中的一种或多种。进一步地，所述石墨烯的片径为5-20μm，优选为7-15μm，更优选为10μm；和/或，所述负离子粉的粒径为0.1-5μm，优选为0.2-3μm，更优选为0.5-1μm；优选地，所述负离子粉包括电气石粉、神山麦饭石粉、桂阳石粉、火山岩粉、奇冰石粉、六环石粉、盐石粉、镭石粉、砭石粉、海鸥石粉、蛋白石粉、角闪石粉、微斜长石粉或水溶性负离子粉中的一种或多种；和/或，所述柔性树脂包括聚氨酯弹性体树脂、水性聚氨酯树脂、水性改性聚氨酯树脂或水性丙烯酸树脂中的一种或多种；优选地，所述水性聚氨酯树脂包括自乳化型水性聚氨酯树脂或外乳化型水性聚氨酯树脂中的一种或两种，所述水性改性聚氨酯树脂包括水性环氧改性聚氨酯树脂、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂或水性有机硅改性聚氨酯树脂中的一种或多种。本专利技术还提供了上述的负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法，所述制备方法包括：将配方量的石墨烯、负离子粉、分散剂和部分柔性树脂的混合物进行分散并研磨，得到预分散浆料，将所述预分散浆料与剩余柔性树脂混合并分散，过80-120目筛后得到所述负离子柔性石墨烯电热复合材料。进一步地，将配方量的石墨烯、负离子粉、分散剂和部分柔性树脂的混合物在分散机中进行分散；优选地，将配方量的石墨烯、负离子粉、分散剂和部分柔性树脂的混合物在分散机中以3000-4000r/min分散0.5-1h；和/或，所述研磨包括一次研磨和二次研磨；所述一次研磨为在三辊研磨机中研磨5-10次，所述二次研磨为在纳米砂磨机中以2000-3000r/min研磨1-4h；和/或，将所述预分散浆料与剩余柔性树脂混合并在分散机中以400-700r/min分散0.5-1h；优选地，将所述预分散浆料与剩余柔性树脂混合后加入消泡剂并分散；优选地，将所述预分散浆料与剩余柔性树脂按照30-100:100进行混合。本专利技术还提供了一种负离子柔性石墨烯电热复合膜，包括上述的负离子柔性石墨烯电热复合材料或应用上述的负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法制备得到的负离子柔性石墨烯电热复合材料。本专利技术还提供了上述的负离子柔性石墨烯电热复合膜的制备方法，所述制备方法包括：应用上述的负离子柔性石墨烯电热复合材料或采用上述负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法制备得到的负离子柔性石墨烯电热复合材料制备负离子柔性石墨烯导电薄膜，在所述负离子柔性石墨烯导电薄膜的一面涂布电极后，在两面均覆上柔性层，制备得到所述负离子柔性石墨烯电热复合膜。进一步地，将所述负离子柔性石墨烯电热复合材料在离型基材上形成复合导电膜，将所述复合导电膜干燥固化后剥离成卷，得到所述负离子柔性石墨烯导电薄膜；优选地，所述负离子柔性石墨烯导电薄膜的厚度为25-100μm，优选为25-75μm，更优选为30-50μm；优选地，所述离型基材包括PE离型膜、PET离型膜、OPP离型膜、PC离型膜、PMMA离型膜、BOPP离型膜、TPX离型膜、PVC剥离膜、PTFE离型膜、PET离型膜或复合离型膜中的一种或多种；优选地，所述干燥固化的方法包括红外加热、电阻丝加热、微波加热、过热蒸汽冲击加热或脉冲加热；优选地，所述加热温度为100-150℃，所述加热时间为20-60min。另外，本专利技术还提供了上述的负离子柔性石墨烯电热复合膜或应用上述的负离子柔性石墨烯电热复合膜的制备方法制备得到的负离子柔性石墨烯电热复合膜在制备用于理疗的产品中的应用。本专利技术提供的负离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负离子柔性石墨烯电热复合材料，其特征在于，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯0.01‑10份、负离子粉0.01‑10份、柔性树脂30‑50份和分散剂0.01‑0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种负离子柔性石墨烯电热复合材料，其特征在于，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯0.01-10份、负离子粉0.01-10份、柔性树脂30-50份和分散剂0.01-0.5份。2.根据权利要求1所述的负离子柔性石墨烯电热复合材料，其特征在于，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯5-10份、负离子粉2-9份、柔性树脂35-45份和分散剂0.05-0.5份；优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料包括：石墨烯7-9份、负离子粉4-7份、柔性树脂38-42份和分散剂0.4-0.5份。3.根据权利要求1所述的负离子柔性石墨烯电热复合材料，其特征在于，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括溶剂；优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括溶剂0-30份；优选地，所述溶剂包括水、乙酸乙酯、丙酮、二乙二醇乙醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、异佛尔酮中的一种或多种；优选地，所述负离子柔性石墨烯电热复合材料还包括消泡剂0.001-0.01份；优选地，所述消泡剂包括低级醇、植物油、矿物油、有机极性化合物、表面活性剂、有机硅化合物中的一种或多种，优选为有机硅化合物、低级醇或矿物油中的一种或多种。4.根据权利要求1-3任一项所述的负离子柔性石墨烯电热复合材料，其特征在于，所述石墨烯的片径为5-20μm，优选为7-15μm，更优选为10μm；和/或，所述负离子粉的粒径为0.1-5μm，优选为0.2-3μm，更优选为0.5-1μm；优选地，所述负离子粉包括电气石粉、神山麦饭石粉、桂阳石粉、火山岩粉、奇冰石粉、六环石粉、盐石粉、镭石粉、砭石粉、海鸥石粉、蛋白石粉、角闪石粉、微斜长石粉或水溶性负离子粉中的一种或多种；和/或，所述柔性树脂包括聚氨酯弹性体树脂、水性聚氨酯树脂、水性改性聚氨酯树脂或水性丙烯酸树脂中的一种或多种；优选地，所述水性聚氨酯树脂包括自乳化型水性聚氨酯树脂或外乳化型水性聚氨酯树脂中的一种或两种，所述水性改性聚氨酯树脂包括水性环氧改性聚氨酯树脂、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂或水性有机硅改性聚氨酯树脂中的一种或多种。5.如权利要求1-4任一项所述的负离子柔性石墨烯电热复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将配方量的石墨烯、负离子粉、分散剂和部分柔性树脂的混合物进行分散并研磨，得到预分散浆料，将所述预分散浆料与剩余柔性树脂混合并分散，过80-120目筛后得到所述负离子柔性石墨烯电热复合材料。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建，向联合，贺盼盼，洪晔，
申请(专利权)人：杭州白熊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33