1.本发明涉及电热膜技术领域，具体为一种石墨烯电热膜的制备方法。
背景技术：
2.电热膜是一种通电后能发热的薄膜，是由可导电的特种油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。电热膜分为用于电子电器等的高温电热膜和民用的低温电热膜。用于地面供暖的传统低温电热膜必须经过耐热塑胶真空封套后才能使用，以保证使用寿命与安全。电热膜通常采用的导电填料有碳粉(石墨粉、导电炭黑)、金属粉(镍、银等)。金属粉密度大、价格高、易氧化而影响使用寿命；碳粉的添加量大、电阻高因而使用电压高于安全电压、不安全，长时间使用容易老化，电弧发生变化，最终导致发热效率大幅降低。石墨烯是迄今为止发现的最薄的二维材料，是由碳六元环组成的二维周期性结构，在物理、化学等方面具有独特的、优异的性能。
3.目前常用对的石墨、石墨烯膜的制备方法有多种，主要包括：旋涂法、喷涂法、层层自组装和化学气相沉积法等。然而现有的石墨烯电热膜通常存在结构不稳定，以及柔性差的问题。
技术实现要素：
4.针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种结构稳定性高，且具有良好柔韧性，使用寿命长的石墨烯电热膜的制备方法。
5.本发明提供如下的技术方案：本发明一种石墨烯电热膜的制备方法，具体包括下列步骤：
6.1)对石墨烯与表面活性剂混合、研磨，之后进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，得到石墨烯溶液；
7.2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，搅拌均匀，制得石墨烯混合浆料；
8.3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入助剂，分散后得到均质分散液；
9.4)向均质分散液中加入水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；
10.5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。
11.进一步地，步骤1)所述超声波功率为1000
‑
2000w，所述超声波频率为15
‑
20khz。
12.进一步地，步骤(1)所述表面活性剂采用聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚苯乙烯磺酸钠、醋酸丁酸纤维素和聚醚胺中的一种或多种。
13.进一步地，步骤2)所述搅拌温度为60
‑
150℃，搅拌时间为4
‑
5h。
14.进一步地，步骤3)所述助剂为分散剂和消泡剂。
15.进一步地，所述水性聚氨酯和水性环氧树脂的重量比为1：10。
16.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种石墨烯电热膜的制备方法，通过超声波分散处理提高了石墨烯溶于水的程度，并通过水性聚氨酯和水性环氧树脂
的添加，有效提高石墨烯电热膜的柔韧性。
具体实施方式
17.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.本发明采取的技术方案如下：一种石墨烯电热膜的制备方法，具体包括下列步骤：
20.1)对石墨烯与聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚苯乙烯磺酸钠混合，研磨进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，超声波功率为1000w，超声波频率为15khz，得到石墨烯溶液；
21.2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，在60℃条件下搅拌4h，制得石墨烯混合浆料；
22.3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入分散剂和消泡剂，分散后得到均质分散液；
23.4)向均质分散液中加入重量比为1:10的水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；
24.5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。
25.实施例2
26.本发明采取的技术方案如下：一种石墨烯电热膜的制备方法，具体包括下列步骤：
27.1)对石墨烯与聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚苯乙烯磺酸钠混合，研磨进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，超声波功率为1500w，超声波频率为17khz，得到石墨烯溶液；
28.2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，在100℃条件下搅拌4.5h，制得石墨烯混合浆料；
29.3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入分散剂和消泡剂，分散后得到均质分散液；
30.4)向均质分散液中加入重量比为1:10的水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；
31.5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。
32.实施例3
33.本发明采取的技术方案如下：一种石墨烯电热膜的制备方法，具体包括下列步骤：
34.1)对石墨烯与聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚苯乙烯磺酸钠混合，研磨进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，超声波功率为2000w，超声波频率为20khz，得到石墨烯溶液；
35.2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，在150℃条件下搅拌5h，制得石墨烯混合浆料；
36.3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入分散剂和消泡剂，分散后得到均质分散
液；
37.4)向均质分散液中加入重量比为1:10的水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；
38.5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。
39.要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，具体包括下列步骤：1)对石墨烯与表面活性剂混合、研磨，之后进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，得到石墨烯溶液；2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，搅拌均匀，制得石墨烯混合浆料；3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入助剂，分散后得到均质分散液；4)向均质分散液中加入水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述超声波功率为1000
‑
2000w，所述超声波频率为15
‑
20khz。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述表面活性剂采用聚乙二醇型非离子表面活性剂、聚苯乙烯磺酸钠、醋酸丁酸纤维素和聚醚胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，步骤2)所述搅拌温度为60
‑
150℃，搅拌时间为4
‑
5h。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，步骤3)所述助剂为分散剂和消泡剂。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯和水性环氧树脂的重量比为1：10。
技术总结
本发明公开了一种石墨烯电热膜的制备方法，具体包括下列步骤：1)对石墨烯与表面活性剂混合、研磨，之后进行亲水化处理，将亲水化处理之后的石墨烯均匀混合在去离子水中，并采用超声波分散石墨烯，得到石墨烯溶液；2)向石墨烯溶液中加入聚丙烯酸酯乳液，搅拌均匀，制得石墨烯混合浆料；3)向步骤2)制得的石墨烯混合浆料中加入助剂，分散后得到均质分散液；4)向均质分散液中加入水性聚氨酯和水性环氧树脂，搅拌混合得到石墨烯电热膜浆料；5)将石墨烯电热膜浆料喷涂即可制得石墨烯电热膜。本发明涉及电热膜技术领域，具体提供了一种结构稳定性高，且具有良好柔韧性，使用寿命长的石墨烯电热膜的制备方法。热膜的制备方法。
技术研发人员：洪兴华 郑怡倩 彭滔 赵卫立
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/12/16