带有接地层的自限温导电高分子电热膜的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种带有接地层的自限温导电高分子电热膜，包括自限温导电高分子复合材料加热层，自限温导电高分子复合材料加热层的上表面和下表面以绝缘膜热塑封，塑封后的加热层的上表面和/或下表面热压外覆双层外表带绝缘膜的导电网格布，自限温导电高分子复合材料加热层设有金属电极，内层导电网格布与金属电极的负极连接，外层导电网格布与地线连接。可以将电能全部转换成热能并以远红外辐射热为主，具有防止局部过热功能，安全性高。
【专利说明】带有接地层的自限温导电高分子电热膜
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑供暖产品，尤其涉及一种带有接地层的自限温导电高分子电 热膜。
【背景技术】
[0002] 低温辐射电热膜作为建筑供暖产品，近年来的应用案例越来越多。尤其是伴随着 《低温辐射电热膜》(JG/T 286-2010)产品标准和《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》 (JGJ 319-2013)的出台，以及国家《清洁空气行动计划》的颁布实施，电热膜供暖的技术应 用将越来越广泛。电热膜供暖应用主要以电地暖为主，即：将发热体电热膜铺设在实木复合 地板或瓷砖下的施工工艺。与电热膜铺设在顶棚和墙体相比，电地暖对于系统的"局部过 热、电气安全"要求更加严格。
[0003] 现有技术中解决电热膜局部过热有两种方法：
[0004] 方法一是在电热膜的一条电极上串联一组温度开关，并将其置于电热膜之上，当 局部温度达到温度开关的限定条件时，温度开关断开，电热膜断路。当电热膜表面温度恢复 到温度开关开启温度时，温度开关闭合，电热膜通电加热。
[0005] 方法一的缺点是：1)每个温度开关只能控制一定的电热膜面积。大面积铺装，温 度开关数量庞大；2)温控开关和连接导线有一定厚度，对电热膜有一定伤害，甚至会咯破 电热膜，导致漏电；3)温控开关有开闭次数限制和自然老化现象，会影响电热膜供暖系统 使用寿命；4) 一个过热点产生，整条电热膜即断电不工作，会影响供暖效果。
[0006] 方法二是无机非金属基印刷油墨电热膜在调和导电碳浆时，加入一定量的聚乙烯 类化合物，直接利用该类化合物的热膨冷缩原理、通过温度调节石墨或碳黑等无机导电颗 粒间隙、电子晕分布来控制其导电性能，即电热转换能力的大小达到防止局部过热的目的。
[0007] 方法二的缺点是：1)启动电流大。国家标准规定的自限温发热电缆的启动电流为 额定电流6?10倍；2)使用寿命短。膨胀收缩达到一定次数（通常2000次）后，即失效。 3)要达到电阻值的突变（大），需要掺杂的稀烃化合物比例大，电热膜厚度加大，影响电阻 率和传热效果。掺杂比例小，难以达到电阻值突变（大）以防止局部过热的目的。
[0008] 现有技术中的安全接地技术为：
[0009] 《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》（JGJ 319-2013)规定了电热膜电地暖 系统当电热膜上覆水泥沙浆回填层时，应以金属网连接PE线做安全接地，而对于上覆实木 复合木地板时没有做安全接地的具体规定。现实中大部分家装电热膜电地暖木地板饰面工 程中，均没有做安全接地。
[0010] 这种方法的缺点是：
[0011] 1)金属网在施工过程中容易刺破电热膜，造成漏电；2)这种外置金属网做接地层 的做法，对于复合木地板或地毯下直铺电热膜的地面末端结构几乎是无法实现的。而不做 安全接地，将有电气安全隐患；3)金属网长期在水泥结构中，尤其在浴室、卫生间等潮湿的 地面，会因锈蚀使导电性能大大降低甚至断路，从而失去安全接地的功能；
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是提供一种局部过热保护性强、安全性高的带有接地层的自限温导 电高分子电热膜。
[0013] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0014] 本发明的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，包括自限温导电高分子复合材 料加热层，所述自限温导电高分子复合材料加热层的上表面和下表面以绝缘膜热塑封，塑 封后的加热层的上表面和/或下表面热压外覆双层外表带绝缘膜的导电网格布，所述自限 温导电高分子复合材料加热层设有金属电极，内层导电网格布与所述金属电极的负极连 接，外层导电网格布与地线连接。
[0015] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的带有接地层的自限 温导电高分子电热膜，以导电高分子为发热材料，可以将电能全部转换成热能并以远红外 辐射热为主，具有防止局部过热功能，电热膜自身带有安全接地层。可以解决电热膜用于建 筑供暖尤其用于电地暖时避免可能出现的局部过热现象，以及解决在上覆水泥层时由于产 生电容效应致使30mA漏电保护器频繁跳闸的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例提供的带有接地层的自限温导电高分子电热膜的结构示意 图。
[0017] 图中：1、自限温导电高分子复合材料加热层，2、内层导电网格布，3、外层导电网格 布，4、绝缘膜。
【具体实施方式】
[0018] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0019] 本发明的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，其较佳的【具体实施方式】是：
[0020] 包括自限温导电高分子复合材料加热层，所述自限温导电高分子复合材料加热层 的上表面和下表面以绝缘膜热塑封，塑封后的加热层的上表面和/或下表面热压外覆双层 外表带绝缘膜的导电网格布，所述自限温导电高分子复合材料加热层设有金属电极，内层 导电网格布与所述金属电极的负极连接，外层导电网格布与地线连接。
[0021] 所述自限温导电高分子复合材料加热层通过以下方法制作：
[0022] 首先，将以下按质量份配比的材料混合、搅拌，70?75°C条件下反应3?4小时合 成带有自限温功能的导电高分子复合材料：导电高分子1〇〇份、氯化聚丙烯5?10份、四 氯化锡5?10份、羟基化聚氯丙烯3?5份、三氧化二钴0. 1?0. 5份、酞酸钡1. 0?1. 5 份、乙酸钡1. 0?1. 5份、六甲氧基甲基三聚氰胺25?30份、乙酸乙酯50?60份。
[0023] 然后，将所制作的材料以喷涂或刮涂工艺涂覆于预先植入电极的无孔或孔径小于 0. 1?10mm的棉布、无纺布、玻璃纤维或有机纤维布上，上、下表面以绝缘膜热塑封。
[0024] 所述内层导电网格布的网格网眼6?8目，材料为涂覆导电涂料的玻璃纤维布、棉 布或无纺布，沿网格长轴方向至少设有一根金属丝或金属片，电阻值4. 8?10. 0M Ω/cm2,绝 缘膜的材料为PET、0ΡΡ或PVC，采用的热溶胶为EVA、PS树脂。
[0025] 所述外层导电网格布的网格网眼8?15目，材质涂覆导电涂料的玻璃纤维布、棉 布或无纺布，沿网格长轴方向至少有一根金属丝或金属片，电阻值〇. 48?0. 96ΜΩ/cm2,绝 缘膜为PET、OPP、PVC或聚酰亚胺，采用的热溶胶为EVA、PS树脂。
[0026] 本发明的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，以导电高分子为发热材料，同 时具有以下三种功能：（1)可以将电能全部转换成热能并以远红外辐射热为主；（2)具有防 止局部过热功能；（3)电热膜自身带有安全接地层。可以解决电热膜用于建筑供暖尤其用 于电地暖时避免可能出现的局部过热现象，以及解决在上覆水泥层时由于产生电容效应致 使30mA漏电保护器频繁跳闸的问题。
[0027] 其主要的有益效果是：
[0028] 解决了防止局部过热技术中电热膜外置温控开关的分布不均和其对电热膜可能 有损伤的问题；
[0029] 解决了无机非金属基印刷油墨电热膜参杂聚乙烯类物质造成的启动电流过大、使 用寿命受限的问题；
[0030] 解决了电热膜电地暖金属网在水泥天填充层施工时条容易刺破电热膜的问题；
[0031] 解决了外置金属网做接地层容易锈蚀失效的问题；
[0032] 解决了木地板下铺设电热膜无法作接地层的问题；
[0033] 解决了现有技术工艺在过热保护方面的弊病；
[0034] 解决了水泥地板下铺设电热膜之外置金属网作为接地层的弊端；
[0035] 实现了"电热转换、过热保护、安全接地"产品一体化，实现了工业化加工生产，产 品质量检测有保证，避免了安装现场加工制作无法检测易出现安全隐患的弊端；
[0036] 技术方案简洁、材料用料省、节约了资源和产品成本。
[0037] 具体实施例：
[0038] 通过以下步骤制作：
[0039] 1、带有自限温功能的导电高分子复合材料合成：导电高分子100g、氯化聚丙烯 5?10g、四氯化锡5?10g、轻基化聚氯丙烯3?5g、三氧化二钴0. 1?0. 5g、酞酸钡1. 0? 1. 5g、乙酸钡1. 0?1. 5g、六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMMIII) 25?30g、乙酸乙酯50?60g。 将所列材料混合、搅拌，70?75°C条件下，反应3?4小时。
[0040] 2、裸体电热膜生成：将步骤1制作的材料以喷涂或刮涂工艺涂覆于预先植入电极 的无孔或孔径小于〇. 1?l〇mm的棉布、无纺布、玻璃纤维和有机纤维布上，涂敷量300? 350g。
[0041] 3、裸体电热膜上下以绝缘膜（PET、OPP、PVC)热塑封。
[0042] 4、塑封后的电热膜热压外覆双层带绝缘层的导电网格布。内层：网格网眼6?8 目，材料为涂覆导电涂料的玻璃纤维布、棉布、无纺布以及其他无机和有机纤维网格布（沿 网格长轴方向至少有一根金属丝或金属片），电阻值4. 8?10. 0ΜΩ/cm2,绝缘膜为PET、 0PP、PVC，热溶胶为EVA、PE树脂；外层：网格网眼8?15目，材质与内层相同（沿网格长轴 方向至少有一根金属丝或金属片），电阻值〇. 48?0. 96ΜΩ/〇ιι2。绝缘膜为PET、0PP、PVC、 聚酰亚胺，热溶胶为EVA、PE树脂。双层导电网格布可单面覆合也可以上下双面覆合。
[0043] 5、电线连接：按照长度要求对步骤4处理后的电热膜进行裁切、剥离，发热层两侧 电极用接线卡连接并焊接导线，分别作为电源正负极；内层导电网格布金属丝或金属片与 发热层负极（零线）连接；外层导电网格布金属丝或金属片焊接导线，与地线连接。各层做 好电气绝缘。
[0044] 内、外层导电网格布可以双层同时或单层以同样网眼尺寸的金属网和金属薄膜替 代。但此时内层连接线必须保证与负极连接，否则会有重大安全隐患。
[0045] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
【权利要求】
1. 一种带有接地层的自限温导电高分子电热膜，其特征在于，包括自限温导电高分子 复合材料加热层，所述自限温导电高分子复合材料加热层的上表面和下表面以绝缘膜热塑 封，塑封后的加热层的上表面和/或下表面热压外覆双层外表带绝缘膜的导电网格布，所 述自限温导电高分子复合材料加热层设有金属电极，内层导电网格布与所述金属电极的负 极连接，外层导电网格布与地线连接。
2. 根据权利要求1所述的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，其特征在于，所述 自限温导电高分子复合材料加热层通过以下方法制作： 首先，将以下按质量份配比的材料混合、搅拌，70?75°C条件下反应3?4小时合成带 有自限温功能的导电高分子复合材料：导电高分子100份、氯化聚丙烯5?10份、四氯化锡 5?10份、羟基化聚氯丙烯3?5份、三氧化二钴0. 1?0. 5份、酞酸钡1. 0?1. 5份、乙酸 钡1. 0?1. 5份、六甲氧基甲基三聚氰胺25?30份、乙酸乙酯50?60份。 然后，将所制作的材料以喷涂或刮涂工艺涂覆于预先植入电极的无孔或孔径小于 0. 1?10mm的棉布、无纺布、玻璃纤维或有机纤维布上，上、下表面以绝缘膜热塑封。
3. 根据权利要求2所述的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，其特征在于，所述 内层导电网格布的网格网眼6?8目，材料为涂覆导电涂料的玻璃纤维布、棉布或无纺布， 沿网格长轴方向至少设有一根金属丝或金属片，电阻值4. 8?10. ΟΜΩ/cm2,绝缘膜的材料 为PET、OPP或PVC，采用的热溶胶为EVA、PE树脂。
4. 根据权利要求2所述的带有接地层的自限温导电高分子电热膜，其特征在于，所述 外层导电网格布的网格网眼8?15目，材质涂覆导电涂料的玻璃纤维布、棉布或无纺布， 沿网格长轴方向至少有一根金属丝或金属片，电阻值0. 48?0. 96ΜΩ/cm2,绝缘膜为PET、 OPP、PVC或聚酰亚胺，采用的热溶胶为EVA、PE树脂。
【文档编号】H05B3/34GK104159341SQ201410409174
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】王安生, 杨永华, 张传念, 李振东, 杨学良 申请人:北京新宇阳科技有限公司