一种石墨烯薄膜制备方法、石墨烯薄膜及电热地板与流程

本发明涉及电热地板，特别涉及一种石墨烯薄膜制备方法、石墨烯薄膜及电热地板。

背景技术：

1、随着人们对生活品质的要求越来越高，采暖地板逐渐得到人们的青睐。相对于空调采暖，地板采暖无论是空气温度的均一性、还是环境湿度的舒适性，地板采暖都更优于空调加热。传统的电热地板主要通过镍铬合金丝和碳晶发热，然而传统发热地板最大的缺点就是发热不均匀、而且热量会逐年递减。

技术实现思路

1、基于此，本发明的主要目的是提供一种能使地板发热均匀的石墨烯薄膜制备方法、石墨烯薄膜及电热地板。

2、为实现上述目的，本发明提供一种石墨烯薄膜制备方法。

3、石墨烯薄膜制备方法包括如下步骤：

4、石墨烯的可控制备：将氧化石墨烯悬浮液分散在水溶液里，然后进行超声处理，以得到氧化石墨烯溶液；在惰性气体保护气氛下，向所述氧化石墨烯溶液中添加碱性物质，所述碱性物质为无机碱、碱金属或碱土金属，再向所述氧化石墨烯溶液中添加少量还原剂为引发剂；在超声波搅拌条件下加热进行还原反应完全直至所述氧化石墨烯溶液变为黑色，然后将上述加热还原反应后反应体系中的反应溶剂去除，剩下的固体物质经洗涤除杂、分离纯化并干燥后得到石墨烯；

5、石墨烯导热浆料的制备：在水溶性树脂中加入上述得到的所述石墨烯，对加入所述石墨烯的所述水溶性树脂进行高速搅拌，以得到石墨烯导电浆料；

6、烯烃类高分子-石墨烯-烯烃类高分子石墨烯阻隔层复合膜制备：将上述制备得到的所述石墨烯导电浆料涂覆在铜箔上下两面，然后在所述铜箔上下两面覆盖烯烃类高分子膜，将上下两面覆盖所述烯烃类高分子膜的所述铜箔置于热压机中进行热压处理，以得到烯烃类高分子-石墨烯-烯烃类高分子石墨烯阻隔层复合膜，所述烯烃类高分子-石墨烯-烯烃类高分子石墨烯阻隔层复合膜即为石墨烯薄膜。

7、优选地，将氧化石墨烯悬浮液分散在水溶液里包括：将所述氧化石墨烯悬浮液分散在水溶液里，并将所述氧化石墨烯浓度调节为1-5g·l-1。

8、优选地，进行所述超生处理，以得到氧化石墨烯溶时，所述超生处理的频率20-50kh，所述超生处理的功率密度为30-50w/l，所述超生处理的时间为30-60min。

9、优选地，在水溶性树脂中加入上述得到的所述石墨烯时包括：将小尺寸石墨烯加入所述环氧树脂中；

10、或将大尺寸石墨烯与小尺寸石墨烯按照≥10：1的质量比在所述环氧树脂中混合，其中，大尺寸石墨烯指片径大于5μm的石墨烯，大尺寸石墨烯指片径为1-2μm的石墨烯。

11、优选地，进行所述高速搅拌时，所述高速搅拌的搅拌转速为600～1000r/min，所述高速搅拌的时间为20-40min。

12、优选地，对加入所述石墨烯的所述水溶性树脂进行高速搅拌后，还包括对高速搅拌后的加入所述石墨烯的所述水溶性树脂进行超声搅拌20-40min。

13、优选地，将上述制备得到的所述石墨烯导电浆料旋涂在铜箔上下两面时，通过旋涂的方式将所述石墨烯导电浆料涂覆在所述铜箔上下两面。

14、优选地，进行所述热压处理时，所述热压处理过程的保持压力为1.5-2.5mpa，所述热压处理的温度为100-200℃，所述热压处理的保压时间为30-60min。

15、本申请还提供一种用于电热地板的石墨烯薄膜，由上述的石墨烯薄膜制备方法制备得到。

16、本申请还提供一种电热地板，包括上述的石墨烯薄膜。

17、本发明技术方案的优点：石墨烯具有较高的导热效率，且研究发现石墨烯能够产生与人体远红外波长相近的波长，集中在6-14μm，该区域被誉为“生命光波”，通过共振传递和温热效应，可以渗透到人体皮下组织细胞深处，致使毛细管扩张，改善微循环和促进损伤组织修复，因此作用于人体更高效、更安全。此外石墨烯可以防止羰基缺陷形成，且能够在其孔隙中捕获不可燃二氧化碳气体的能力，因此具有优异的阻燃和自熄性。且石墨烯发热可以解决传统的“线”发热模式，本申请的石墨烯薄膜是二维发热膜，且石墨烯电热辐射转换效率更高，从而辐射热能更多、更快、更均匀。本申请采用石墨烯薄膜制备的电热地板通过电热辐射发热，辐射热能更多、更快、更均匀。

技术特征：

1.一种石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，将氧化石墨烯悬浮液分散在水溶液里包括：将所述氧化石墨烯悬浮液分散在水溶液里，并将所述氧化石墨烯浓度调节为1-5g·l-1。

3.如权利要求1所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，进行所述超生处理，以得到氧化石墨烯溶时，所述超生处理的频率20-50kh，所述超生处理的功率密度为30-50w/l，所述超声处理的时间为30-60min。

4.如权利要求1所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，在水溶性树脂中加入上述得到的所述石墨烯时包括：将小尺寸石墨烯加入所述环氧树脂中；

5.如权利要求1所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，进行所述高速搅拌时，所述高速搅拌的搅拌转速为600～1000r/min，所述高速搅拌的时间为20-40min。

6.如权利要求1所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，对加入所述石墨烯的所述水溶性树脂进行高速搅拌后，还包括对高速搅拌后的加入所述石墨烯的所述水溶性树脂进行超声搅拌20-40min。

7.如权利要求5所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，将上述制备得到的所述石墨烯导电浆料旋涂在铜箔上下两面时，通过旋涂的方式将所述石墨烯导电浆料涂覆在所述铜箔上下两面。

8.如权利要求5所述的石墨烯薄膜制备方法，其特征在于，进行所述热压处理时，所述热压处理过程的保持压力为1.5-2.5mpa，所述热压处理的温度为100-200℃，所述热压处理的保压时间为30-60min。

9.一种用于电热地板的石墨烯薄膜，其特征在于，由权利要求1-8任意一项所述的石墨烯薄膜制备方法制备得到。

10.一种电热地板，其特征在于，包括权利要求9所述的石墨烯薄膜。

技术总结
本发明提供一种石墨烯薄膜制备方法、石墨烯及电热地板，石墨烯薄膜制备方法包括石墨烯的可控制备，石墨烯导热浆料的制备，烯烃类高分子‑石墨烯‑烯烃类高分子石墨烯阻隔层复合膜制备，烯烃类高分子‑石墨烯‑烯烃类高分子石墨烯阻隔层复合膜即为石墨烯薄膜，石墨烯发热可以解决传统的“线”发热模式，本申请的石墨烯薄膜是二维发热膜，且石墨烯电热辐射转换效率更高，从而辐射热能更多、更快、更均匀。本申请采用石墨烯薄膜制备的电热地板通过电热辐射发热，辐射热能更多、更快、更均匀。

技术研发人员：张小玲,肖志远,李彦辉,陶宇,吴盾
受保护的技术使用者：常州市贝美家居科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15