电子产品柔性发热薄膜及其制备方法技术

一种电子产品柔性发热薄膜及其制备方法：在耐高温绝缘防水层上以喷涂，刷涂，滚涂，移印，转印等的方法，设置一层耐高温发热材料，并添加纳米树脂以及挥发性的溶剂，印刷后并进行高温提纯烘干作业让溶剂挥发，形成耐高温发热材料中与添加纳米无机树酯进行物理性或混和化学性的架接或成键，成为高纯度的发热层附着在耐高温绝缘防水层上，并在发热层上粘贴或印刷一电极层及覆盖一耐高温绝缘防水层，制备成一辐射热效益高的柔性发热薄膜，其工作温度可达摄氏600度。本发明专利技术以最大程度提高耐高温发热材料的功能，并降低使用耐高温发热材料成本及制程的局限性，通过使用低廉的方式广泛提高耐高温发热材料可使用的产品，进行最大程度行业批量生产。业批量生产。业批量生产。

【技术实现步骤摘要】
电子产品柔性发热薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术有关一种电子产品柔性发热薄膜及其制备方法，尤指一种制备成一辐射热效益高的柔性发热薄膜。

技术介绍

[0002]按，电热炉、电咖啡壶、饮水机等3C电子产品，都会使用到电热元件作为加热源，而传统3C电子产品的电热元件如图1A及图1B所示，一电热炉60其基座61上设有一电热板62，而该电热板62是通过该基座61内的电热铜管63来提供热源，如此一来，不仅耗电力且电热管63设置须配合散热风扇64及控制电路65等设备，因此较占空间，导致该基座61的高度(厚度)无法降低等缺点。
[0003]近年来，基于技术的演进，电子元件朝微小化的方向发展，其衍生的热管理问题也受到一定的重视，许多高导热材料如银、铜、石墨片等被科学家广泛研究。其中，石墨片的导热性能受到极大的瞩目，由于石墨片特殊的二维蜂巢状晶格碳原子结构，使得其导热系数优于金属，因此广泛地应用于电子元件上。
[0004]传统石墨片的生产制程中，首先，使用化学药品提高石墨片纯度与密度，接着再施以大于30Mpa的压力去压合石墨片，使石墨片彼此之间紧密的结合，最后再施以1800-3000摄氏度(℃)的高温，历经数小时后，才能得到一石墨导热基材，因此，不仅会消耗大量能源且制作时间冗长。故，如何研发一种制程简单，不需使用高压、高温的制程步骤以制备石墨导热材料，是此
的相关技术人员所待突破的难题。
[0005]惟查，传统的石墨烯薄膜转移过程中，普遍存有下列三个问题：第一：在转移之前，石墨烯薄膜长时间暴露在空气中，导致接触空气的表面遭受空气中悬浮颗粒的污染，而传统的转移方法是利用此一受污染的表面来制作器件。第二：传统的转移方法，将石墨烯薄膜转移至硬衬底上，石墨烯和衬底之间的结合力只有范德瓦耳斯力，导致石墨烯薄膜易脱落。第三：传统的转移方法，所需要的步骤复杂，在从金属衬底上转移至所需衬底上的过程中，使用的材料种类过多，易在转移的过程中在石墨烯表面产生污染，且易导致石墨烯薄膜的晶体结构遭到破坏。以上三个缺陷限制了石墨烯薄膜的大规模生产和利用。
[0006]所以，中国申请公布号为CN102807208A的专利，揭露一种石墨烯薄膜转移方法，用以改善上述石墨烯薄膜转移过程中所存在的问题点。其特征在于：将石墨烯薄膜直接粘附于聚合物衬底上，使石墨烯薄膜和聚合物衬底形成共价结合，并将石墨烯薄膜接触生长基底的一面暴露出来，作为制作功能器件的有效面。技术方案的实施步骤如下：步骤1)，将聚合物熔化或溶解使之处于流体状态；步骤2)，将处于流体状态的聚合物涂覆在生长有石墨烯的基底上，并将聚合物固化；步骤3)，使用氯化铁或者硝酸铁溶液将金属薄片腐蚀掉，并将粘附有石墨烯薄膜的聚合物膜清洗，烘干或者晾干，得到转移至聚合物材料上的石墨烯薄膜。
[0007]次按，中国申请公布号为CN105898907A的专利，揭露一种石墨烯发热膜及其制备方法，其特征在于：包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防
水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜。技术方案的实施步骤如下：1)、石墨烯膜的制作；2)、在第二绝缘防水层上覆盖粘合用胶；3)、将第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体；4)、去除石墨烯膜上的金属基体；5)、在石墨烯膜上粘贴电极层；6)、在电极层上粘贴第一绝缘防水层；7)、将电极层与导线连接。
[0008]惟查，传统的石墨烯制备方法所制得的石墨烯表面缺陷较多，石墨烯片层容易发生折叠，卷曲，从而影响石墨烯的性能，并且还原之后得到的石墨烯表面几乎没有氧化基团，因而其表面呈疏水性，使其在水及一些常见有机溶剂中极易团聚从而发生沉降。目前制备石墨烯发热膜的方法有很多，但是要想制备电学性能优异、无污染的石墨烯膜还很困难，主要的困难点在于石墨烯薄膜如何更好地转移到目标基底上，制备出完整、无破损、工艺稳定、可靠的石墨烯发热(导热)膜。
[0009]再者，石墨烯业界在散热喷涂的难题还包含：高纯度石墨烯喷涂后不能紧密排列的问题；以及一般树脂涂料以搅拌混合方式，将石墨烯包裹，而影响辐射发射的问题。
[0010]此外，石墨烯发热(导热)膜其厚度不易降低，且大都不具有柔性，如此一来，后续要运用在3C产品上，就产生了诸多问题而难以实施，因此十分困扰业界。
[0011]所以，如何解决传统石墨烯发热(导热)膜的上述问题点，为本专利技术的主要课题。

技术实现思路

[0012]本专利技术主要目的，欲提供一种电子产品柔性发热薄膜及其制备方法，其最大程度提高发热材料颗粒(例如石墨烯)的功能，达到高发热性的功效。
[0013]本专利技术再一目的，是提供一种电子产品柔性发热薄膜及其制备方法，其具有降低使用发热材料颗粒局限性，通过使用涂布方式广泛提高发热材料颗粒可使用的产品，进行最大程度行业批量生产。
[0014]为达上述功效，本专利技术所采用的方法，包括下列步骤：
[0015]a).提供一第一耐高温绝缘防水层，该第一耐高温绝缘防水层的厚度在0.015～0.2mm之间的柔性体；
[0016]b).在该第一耐高温绝缘防水层上，设置一层耐高温发热材料浆液，该耐高温发热材料浆液的厚度在0.015～0.2mm之间，该耐高温发热材料浆液包含选自：以碳球、碳纤维、石墨或及其微粒、石墨烯、纳米碳管、氮化硼、人造钻石、氧化铝、氧化锆、稀土、导热金属粒子，其中任一或其组合式所构成发热材料颗粒，其重量比为15～70％，并混合有重量比25～60％的纳米树脂，及重量比5～25％的溶剂介质所组成；
[0017]c).进行提纯作业︰以120℃～150℃的热温对该耐高温发热材料浆液进行烘干30到50分钟，以高温将介质及溶剂挥发来提高纯度，且该耐高温发热材料浆液与该第一耐高温绝缘防水层，通过纳米树脂进行物理性或混和化学性的成键或架接，最大程度使发热材料颗粒裸露在该第一耐高温绝缘防水层上，并呈紧密排列堆叠而未被包裹，又该纳米树脂通过缩水聚合反应产生硅酸离子，使发热材料颗粒稳定结合在该第一耐高温绝缘防水层上，形成高纯度的一耐高温发热层；
[0018]d).在该发热层上设置一电极层，该电极层的厚度在0.015～0.2mm之间；
[0019]e).在该电极层上覆盖一第二耐高温绝缘防水层，该第二耐高温绝缘防水层的厚度在0.015～0.2mm之间的柔性体；以及
[0020]f).提供一导线与该电极层电性连接，制备成一厚度在0.6mm以内的柔性发热薄膜。
[0021]依据前面公开的特征，该第一耐高温绝缘防水层及第二耐高温绝缘防水层可选自：一PE膜、PVC膜、PET膜、玻璃纤维或陶瓷纤维纸其中任一或其组合式所构成。
[0022]依据前面公开的特征，该纳米树脂为水性或油性。其中，该水性纳米树脂选自：水性纳米环氧改性丙烯酸或水性纳米有机硅改性聚氨酯。其中，该油性纳米树脂选自：溶剂型纳米环氧改性丙烯酸或溶剂型纳米有机硅改性聚氨酯。
[0023]依据前面公开的特征，该耐高温导热层可为整面布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子产品柔性发热薄膜的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：a).提供一第一耐高温绝缘防水层，该第一耐高温绝缘防水层的厚度在0.015～0.2mm之间的柔性体；b).在该第一耐高温绝缘防水层上，设置一层耐高温发热材料浆液，该耐高温发热材料浆液的厚度在0.015～0.2mm之间，该耐高温发热材料浆液包含选自：以碳球、碳纤维、石墨或及其微粒、石墨烯、纳米碳管、氮化硼、人造钻石、氧化铝、氧化锆、稀土、导热金属粒子，其中任一或其组合式所构成发热材料颗粒，其重量比为15～70％，并混合有重量比25～60％的纳米树脂，及重量比5～25％的溶剂介质所组成；c).进行提纯作业︰以120℃～150℃的热温对该耐高温发热材料浆液进行烘干30到50分钟，以高温将介质及溶剂挥发来提高纯度，且该耐高温发热材料浆液与该第一耐高温绝缘防水层，通过纳米树脂进行物理性或混和化学性的成键或架接，最大程度使发热材料颗粒裸露在该第一耐高温绝缘防水层上，并呈紧密排列堆叠而未被包裹，又该纳米树脂通过缩水聚合反应产生硅酸离子，使发热材料颗粒稳定结合在该第一耐高温绝缘防水层上，形成高纯度的一耐高温发热层；d).在该发热层上设置一电极层，该电极层的厚度在0.015～0.2mm之间；e).在该电极层上覆盖一第二耐高温绝缘防水层，该第二耐高温绝缘防水层的厚度在0.015～0.2mm之间的柔性体；以及f).提供一导线与该电极层电性连接，制备成一厚度在0.6mm以内的柔性发热薄膜。2.根据权利要求1所述的电子产品柔性发热薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤a)及步骤e)中，该第一耐高温绝缘防水层及第二耐高温绝缘防水层，选自：一PE膜、PVC膜、PET膜、玻璃纤维或陶瓷纤维纸其中任一或其组合式所构成。3.根据权利要求1所述的电子产品柔性发热薄膜的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣华，郭汶鑫，杨乃林，周艳，郭彦麟，徐敬安，廖嘉仁，余冬香，杨睎涵，杨翔宇，杨韵蓁，
申请(专利权)人：深圳市为什新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：