一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法专利检索-·天然纤维除矿物纤维专利检索查询-专利查询网

一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法

专利类型	发明公开	法律事件	公开; 实质审查;
专利有效性	实质审查	当前状态	实质审查
申请号	CN202411851474.7	申请日	2024-12-16
公开(公告)号	CN119663636A	公开(公告)日	2025-03-21
申请人	东莞市鹏威能源科技有限公司;	申请人类型	企业
发明人	徐彬; 张喜平; 吴航;	第一发明人	徐彬
权利人	东莞市鹏威能源科技有限公司	权利人类型	企业
当前权利人	东莞市鹏威能源科技有限公司	当前权利人类型	企业
省份	当前专利权人所在省份：广东省	城市	当前专利权人所在城市：广东省东莞市
具体地址	当前专利权人所在详细地址：广东省东莞市道滘镇上梁洲四横路6号之一	邮编	当前专利权人邮编：523000
主IPC国际分类	D06M15/11	所有IPC国际分类	D06M15/11 ; H05B3/14 ; H05B3/34 ; C01B32/194 ; D06M15/55 ; D06M13/123 ; D04H1/4382 ; D01F8/18 ; D01F8/10 ; D01F8/02 ; C09J163/00 ; C09J11/04 ; C09J11/08 ; D06M101/02 ; D06M101/22
专利引用数量	0	专利被引用数量	0
专利权利要求数量	7	专利文献类型	A
专利代理机构	广东莞信律师事务所	专利代理人	方小明;
摘要	本发明涉及发热材料技术领域，具体涉及一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法。其制备方法包括以下步骤：制备复合PTFE 纤维膜；制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂；制备交联复合膜；制备取暖器用石墨烯发热膜。本发明将淀粉、DMSO和醋酸纤维素混合制备纺丝液B并将纺丝液B用于制备复合PTFE纤维膜，通过淀粉、醋酸纤维素和DMSO合理的比例和工艺条件，复合膜可以具有更高的热分解温度，其分解温度远高于取暖器工作温度，从而保证制备出的石墨烯发热膜用于取暖器时取暖器的工作性能，并且延长取暖器的使用寿命。
权利要求	1.一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：制备复合PTFE 纤维膜将PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中搅拌静置，得到纺丝液A，将淀粉粉末和DMSO混合后再加入醋酸纤维素，加热搅拌，得到纺丝液B，将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜； S2：制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂将水溶性淀粉溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入环氧树脂，制备淀粉包覆环氧树脂；将石墨烯粉末加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸混合配置成混酸，将混酸与石墨烯分散液混合，制备处理石墨烯，将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中混炼，得到环氧树脂胶黏剂； S3：制备交联复合膜将淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜进行交联，清洗干燥，得到交联复合膜； S4：制备取暖器用石墨烯发热膜将石墨烯与去离子水混合制成石墨烯悬浮液，然后将交联复合膜和石墨烯分散液热压成型得到导电发热薄膜，在导电发热膜上连接电线，再涂覆环氧树脂胶黏剂并贴上交联复合膜，热压成型得到取暖器用石墨烯发热膜。 2.根据权利要求1所述的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，步骤S1制备复合PTFE纤维膜，包括如下步骤： S1.1：室温22‑26℃下，向浓度为2‑2.5wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3‑4h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：(10‑11)g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2‑3h，静置3‑4h，得到纺丝液A； S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70‑80℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1： (9‑10)g/L，磁力搅拌20‑24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10‑12％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30‑40min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，离心转速为900‑1000rpm，收集距离为95‑100mm，在湿度为45‑50％，温度为40‑60℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜。 3.根据权利要求2所述的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，步骤S1.3的喷丝器针头规格为25G的点胶针头。 4.根据权利要求1所述的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，步骤S2制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂，包括如下步骤： S2.1：将水溶性淀粉以1：(7‑8)g/L的料液比溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入体系质量20‑25％的环氧树脂，搅拌均匀调配成流变相体，保持搅拌将流变相体在室温22‑26℃下反应2‑3h，反应结束后，用无水乙醇洗涤三次，然后在真空烘箱中烘干，得到淀粉包覆环氧树脂； S2.2：将石墨烯粉末以1：(4‑5)g/L的料液比加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸以1：(6‑7)的体积比混合配置成混酸，待混酸冷却至室温22‑26℃将混酸加入反应容器中与石墨烯分散液混合，混酸和石墨烯分散液的体积比为3：(4‑5)，放入60‑80℃恒温水浴中，开始反应并搅拌2‑3h，将产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤抽滤至中性，随后放置于55‑65℃真空烘箱中干燥18‑20h，得到处理石墨烯； S2.3：将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散20‑25min，处理石墨烯和乳化剂PEG的料液比为1：(3‑4)g/L，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中，一同于混炼机中混炼30‑ 40min，得到环氧树脂胶黏剂。 5.根据权利要求1所述的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，步骤S3制备交联复合膜，包括如下步骤： S3.1：将制备好的淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜放置在含有质量分数为25‑ 30％戊二醛水溶液的密闭容器中，室温22‑26℃下蒸汽交联24‑26h； S3.2：随后取出交联后的纤维膜，将其浸泡在0.1‑0.2M的甘氨酸水溶液中3‑5h，再用PBS反复水洗2‑3次，以去除戊二醛溶液，最后放置在40‑45℃烘箱中通风干燥4‑5h，得到交联复合膜。 6.根据权利要求1所述的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，其特征在于，步骤S4制备取暖器用石墨烯发热膜，包括如下步骤： S4.1：首先将无水乙醇和石墨烯按2：(11‑13)g/L的料液比混合，经超声处理后得到石墨烯分散液，然后加入去离子水将其配置成石墨烯含量为0.5‑1wt％的石墨烯悬浮液； S4.2：将石墨烯悬浮液涂覆在交联复合膜表面，再放在温度为55‑60℃，压力为1‑ 1.5Mpa的热压机上进行热压干燥，经干燥后，得到导电发热薄膜； S4.3：在导电发热膜覆有石墨烯的一面连接两根铜箔电线，再涂覆一层环氧树脂胶黏剂，并贴上交联复合膜，在压力为1‑1.5MPa的热压机上压制10‑30s，得到取暖器用石墨烯发热膜。 7.一种取暖器用石墨烯发热膜，其由上述权利要求1‑6任一项的取暖器用石墨烯发热膜的制备方法制备得到。
说明书全文	一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及发热材料技术领域，具体涉及一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法。背景技术 [0002] 自2004年第一次制备得到石墨烯以来，石墨烯优异的物理性能吸引了众多学者的广泛关注。石墨烯具有优良的导电性，其二维平面结构使其比零维或一维导电材料在基体中更易构成导电网络，因此石墨烯在电加热领域展现了良好的应用前景，具有适度的电阻率、以及优异的加工成型特性。 [0003] 当石墨烯薄膜用于电热元件如电暖器时，它的发热温度能够快速上升，从而快速达到人们需要的取暖效果，然而，单层石墨烯的温度上升很快，最高温度可以达到200‑300℃，稍不注意可能会发生烫伤，而取暖器的外壳工作温度一般在40‑60℃，这个温度在触摸时能够感觉到温暖但不会烫手，因此，人们在设计用于取暖器的石墨烯层时，往往会将发热的石墨烯层与取暖器表面可触摸外壳进行隔开，保证发热的石墨烯层与取暖器外壳之间存在一定距离，空气在其中充当传递温度的介质，从而使得200‑300℃工作温度的发热石墨烯的高温传递到取暖器外壳时能够降低至适宜人体触摸的温度，并且，通过隔绝石墨烯层和取暖器外壳的接触，也能防止石墨烯在电加热时出现短路导致外壳带电的情况，有效防止人们在使用取暖器时触电。 [0004] 然而在人们长时间的日常使用中，取暖器的外壳和石墨烯发热层之间用于长时间使用容易积累灰尘，灰尘的积累不利于散热，且灰尘会传递静电，从而令取暖器外壳带电，在冬季干燥环境下使用时更容易发生静电现象，进一步加重灰尘的堆积，从而使得长时间使用后，石墨烯发热膜的外部会粘附许多灰尘，甚至出现短路现象，导致石墨烯发热膜的温度变高，温度过高则容易发生烫伤，因此本申请提供了一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法，在石墨烯层表面粘合了一层用于传递温度和绝缘的复合膜，膜的存在能够使得石墨烯发热膜即使长时间使用也不会出现温度大幅度上升的情况，具有很好的发热取暖功能。发明内容 [0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法。 [0006] 一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，包括以下步骤： [0007] S1：制备复合PTFE 纤维膜 [0008] 将PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中搅拌静置，得到纺丝液A，将淀粉粉末和DMSO混合后再加入醋酸纤维素，加热搅拌，得到纺丝液B，将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜； [0009] S2：制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂 [0010] 将水溶性淀粉溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入环氧树脂，制备淀粉包覆环氧树脂；将石墨烯粉末加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸混合配置成混酸，将混酸与石墨烯分散液混合，制备处理石墨烯，将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中混炼，得到环氧树脂胶黏剂； [0011] S3：制备交联复合膜 [0012] 将淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜进行交联，清洗干燥，得到交联复合膜； [0013] S4：制备取暖器用石墨烯发热膜 [0014] 将石墨烯与去离子水混合制成石墨烯悬浮液，然后将交联复合膜和石墨烯分散液热压成型得到导电发热薄膜，在导电发热膜上连接电线，再涂覆环氧树脂胶黏剂并贴上交联复合膜，热压成型得到取暖器用石墨烯发热膜。 [0015] 进一步地，步骤S1制备复合PTFE纤维膜，包括如下步骤： [0016] S1.1：室温22‑26℃下，向浓度为2‑2.5wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3‑4h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：(10‑11)g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2‑3h，静置3‑4h，得到纺丝液A； [0017] S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70‑80℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：(9‑10)g/L，磁力搅拌20‑24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10‑12％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30‑40min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0018] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，离心转速为900‑1000rpm，收集距离为95‑100mm，在湿度为45‑50％，温度为40‑60℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜。 [0019] 进一步地，步骤S1.3的喷丝器针头规格为25G的点胶针头。 [0020] 进一步地，步骤S2制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂，包括如下步骤： [0021] S2.1：将水溶性淀粉以1：(7‑8)g/L的料液比溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入体系质量20‑25％的环氧树脂，搅拌均匀调配成流变相体，保持搅拌将流变相体在室温22‑26℃下反应2‑3h，反应结束后，用无水乙醇洗涤三次，然后在真空烘箱中烘干，得到淀粉包覆环氧树脂； [0022] S2.2：将石墨烯粉末以1：(4‑5)g/L的料液比加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸以1：(6‑7)的体积比混合配置成混酸，待混酸冷却至室温22‑26℃将混酸加入反应容器中与石墨烯分散液混合，混酸和石墨烯分散液的体积比为3：(4‑5)，放入60‑80℃恒温水浴中，开始反应并搅拌2‑3h，将产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤抽滤至中性，随后放置于55‑65℃真空烘箱中干燥18‑20h，得到处理石墨烯； [0023] S2.3：将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散20‑25min，处理石墨烯和乳化剂PEG的料液比为1：(3‑4)g/L，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中，一同于混炼机中混炼30‑40min，得到环氧树脂胶黏剂。 [0024] 进一步地，步骤S3制备交联复合膜，包括如下步骤： [0025] S3.1：将制备好的淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜放置在含有质量分数为25‑30％戊二醛水溶液的密闭容器中，室温22‑26℃下蒸汽交联24‑26h； [0026] S3.2：随后取出交联后的纤维膜，将其浸泡在0.1‑0.2M的甘氨酸水溶液中3‑5h，再用PBS反复水洗2‑3次，以去除戊二醛溶液，最后放置在40‑45℃烘箱中通风干燥4‑5h，得到交联复合膜。 [0027] 进一步地，步骤S4制备取暖器用石墨烯发热膜，包括如下步骤： [0028] S4.1：首先将无水乙醇和石墨烯按2：(11‑13)g/L的料液比混合，经超声处理后得到石墨烯分散液，然后加入去离子水将其配置成石墨烯含量为0.5‑1wt％的石墨烯悬浮液； [0029] S4.2：将石墨烯悬浮液涂覆在交联复合膜表面，再放在温度为55‑60℃，压力为1‑1.5Mpa的热压机上进行热压干燥，经干燥后，得到导电发热薄膜； [0030] S4.3：在导电发热膜覆有石墨烯的一面连接两根铜箔电线，再涂覆一层环氧树脂胶黏剂，并贴上交联复合膜，在压力为1‑1.5MPa的热压机上压制10‑30s，得到取暖器用石墨烯发热膜。 [0031] 一种取暖器用石墨烯发热膜，其由上述一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法制备得到。 [0032] 本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果： [0033] 1、本发明将淀粉、DMSO和醋酸纤维素混合制备纺丝液B并将纺丝液B用于制备复合PTFE纤维膜，通过纤维素制备的纤维膜具有良好的机械强度和韧性，抗拉强度和耐久性较好，通过DMSO引入淀粉，可以令淀粉和纤维素均匀混合，提高纤维膜的稳定性，并且，通过淀粉、醋酸纤维素和DMSO合理的比例和工艺条件，使得复合膜在长时间工作后导热性能仍然不会发生变化，从而保证制备出的石墨烯发热膜用于取暖器时取暖器的工作性能，并且延长取暖器的使用寿命。 [0034] 2、本发明将马铃薯淀粉与PTFE乳液为主体混合后制得的纺丝液A和以淀粉与醋酸纤维素混合制备的纺丝液B进行共混并纺丝制得复合PTFE纤维膜，马铃薯淀粉和PTFE乳液，淀粉能够与纤维素均匀混合相容，通过淀粉的互容，令纤维素和PTFE发生一定程度的交联，从而提高膜的热稳定性，并且，交联后的PTFE和纤维素通过淀粉小分子填补其结构上的大尺度空隙，纺丝制成的膜具有较好的阻隔性和抗电能力，能够防止漏电，同时具有稳定的导热性能，保证取暖器的使用安全。 [0035] 3、本发明通过制备淀粉包覆环氧树脂，并与复合PTFE纤维膜交联反应，制得交联复合物，淀粉包覆的环氧树脂具有很强的粘合性能，与PTFE交联后，通过表面淀粉交接聚合，令环氧树脂和复合PTFE纤维膜表面很好地结合，并通过环氧树脂的粘性将随后的石墨烯紧密粘合起来，形成不易脱落分解的导电发热薄膜，再用过环氧树脂胶黏剂粘合电线和另一张交联复合膜，在通过石墨烯导电发热的同时防止漏电，并且还能防止取暖器长时间使用后聚集的灰尘侵入石墨烯层和铜箔电线接合处，从而保证取暖器的使用安全。附图说明 [0036] 并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。 [0037] 图1为本发明实施例所采用的一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法流程图。具体实施方式 [0038] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种取暖器用石墨烯发热膜及其制备方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。 [0039] 实施例1： [0040] 一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，如图1所示，包括如下步骤： [0041] S1：制备复合PTFE纤维膜 [0042] S1.1：室温22℃下，向浓度为2wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：10g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2h，静置3h，得到纺丝液A； [0043] S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：10g/L，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0044] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜。 [0045] S2：制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂 [0046] S2.1：将水溶性淀粉以1：8g/L的料液比溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入体系质量20％的环氧树脂，搅拌均匀调配成流变相体，保持搅拌将流变相体在室温22℃下反应2h，反应结束后，用无水乙醇洗涤三次，然后在真空烘箱中烘干，得到淀粉包覆环氧树脂； [0047] S2.2：将石墨烯粉末以1：4g/L的料液比加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸以1：7的体积比混合配置成混酸，待混酸冷却至室温22℃将混酸加入反应容器中与石墨烯分散液混合，混酸和石墨烯分散液的体积比为3：4，放入60℃恒温水浴中，开始反应并搅拌2h，将产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤抽滤至中性，随后放置于55℃真空烘箱中干燥18h，得到处理石墨烯； [0048] S2.3：将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散20min，处理石墨烯和乳化剂PEG的料液比为1：3g/L，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中，一同于混炼机中混炼30min，得到环氧树脂胶黏剂。 [0049] S3：制备交联复合膜 [0050] S3.1：将制备好的淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜放置在含有质量分数为25％戊二醛水溶液的密闭容器中，室温22℃下蒸汽交联24h； [0051] S3.2：随后取出交联后的纤维膜，将其浸泡在0.1M的甘氨酸水溶液中3h，再用PBS反复水洗3次，以去除戊二醛溶液，最后放置在40℃烘箱中通风干燥4h，得到交联复合膜。 [0052] S4：制备取暖器用石墨烯发热膜 [0053] S4.1：首先将无水乙醇和石墨烯按2：13g/L的料液比混合，经超声处理后得到石墨烯分散液，然后加入去离子水将其配置成石墨烯含量为0.5wt％的石墨烯悬浮液； [0054] S4.2：将石墨烯悬浮液涂覆在交联复合膜表面，再放在温度为55℃，压力为1Mpa的热压机上进行热压干燥，经干燥后，得到导电发热薄膜； [0055] S4.3：在导电发热膜覆有石墨烯的一面连接两根铜箔电线，再涂覆一层环氧树脂胶黏剂，并贴上交联复合膜，在压力为1MPa的热压机上压制30s，得到取暖器用石墨烯发热膜。 [0056] 实施例2： [0057] 一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，如图1所示，包括如下步骤： [0058] S1：制备复合PTFE纤维膜 [0059] S1.1：室温26℃下，向浓度为2wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌4h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：10g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌3h，静置4h，得到纺丝液A； [0060] S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至80℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：10g/L，磁力搅拌20h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌40min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0061] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为1000rpm，收集距离为100mm，在湿度为50％，温度为60℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜。 [0062] S2：制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂 [0063] S2.1：将水溶性淀粉以1：8g/L的料液比溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入体系质量20％的环氧树脂，搅拌均匀调配成流变相体，保持搅拌将流变相体在室温26℃下反应3h，反应结束后，用无水乙醇洗涤三次，然后在真空烘箱中烘干，得到淀粉包覆环氧树脂； [0064] S2.2：将石墨烯粉末以1：4g/L的料液比加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸以1：7的体积比混合配置成混酸，待混酸冷却至室温26℃将混酸加入反应容器中与石墨烯分散液混合，混酸和石墨烯分散液的体积比为3：4，放入80℃恒温水浴中，开始反应并搅拌3h，将产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤抽滤至中性，随后放置于65℃真空烘箱中干燥20h，得到处理石墨烯； [0065] S2.3：将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散25min，处理石墨烯和乳化剂PEG的料液比为1：4g/L，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中，一同于混炼机中混炼40min，得到环氧树脂胶黏剂。 [0066] S3：制备交联复合膜 [0067] S3.1：将制备好的淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜放置在含有质量分数为25％戊二醛水溶液的密闭容器中，室温26℃下蒸汽交联26h； [0068] S3.2：随后取出交联后的纤维膜，将其浸泡在0.15M的甘氨酸水溶液中3h，再用PBS反复水洗3次，以去除戊二醛溶液，最后放置在45℃烘箱中通风干燥5h，得到交联复合膜。 [0069] S4：制备取暖器用石墨烯发热膜 [0070] S4.1：首先将无水乙醇和石墨烯按2：13g/L的料液比混合，经超声处理后得到石墨烯分散液，然后加入去离子水将其配置成石墨烯含量为0.5wt％的石墨烯悬浮液； [0071] S4.2：将石墨烯悬浮液涂覆在交联复合膜表面，再放在温度为60℃，压力为1Mpa的热压机上进行热压干燥，经干燥后，得到导电发热薄膜； [0072] S4.3：在导电发热膜覆有石墨烯的一面连接两根铜箔电线，再涂覆一层环氧树脂胶黏剂，并贴上交联复合膜，在压力为1MPa的热压机上压制10s，得到取暖器用石墨烯发热膜。 [0073] 实施例3： [0074] 一种取暖器用石墨烯发热膜的制备方法，如图1所示，包括如下步骤： [0075] S1：制备复合PTFE纤维膜 [0076] S1.1：室温22℃下，向浓度为2.5wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：11g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2h，静置4h，得到纺丝液A； [0077] S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：9g/L，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0078] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为60℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜。 [0079] S2：制备淀粉包覆环氧树脂和环氧树脂胶黏剂 [0080] S2.1：将水溶性淀粉以1：7g/L的料液比溶于去离子水中得到液相介质，再向液相介质中加入体系质量25％的环氧树脂，搅拌均匀调配成流变相体，保持搅拌将流变相体在室温22℃下反应2h，反应结束后，用无水乙醇洗涤三次，然后在真空烘箱中烘干，得到淀粉包覆环氧树脂； [0081] S2.2：将石墨烯粉末以1：5g/L的料液比加入到去离子水中得到石墨烯分散液，将浓硫酸和浓硝酸以1：6的体积比混合配置成混酸，待混酸冷却至室温22℃将混酸加入反应容器中与石墨烯分散液混合，混酸和石墨烯分散液的体积比为3：5，放入60℃恒温水浴中，开始反应并搅拌2h，将产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤抽滤至中性，随后放置于55℃真空烘箱中干燥18h，得到处理石墨烯； [0082] S2.3：将处理石墨烯加入乳化剂PEG中超声分散20min，处理石墨烯和乳化剂PEG的料液比为1：4g/L，得到处理液，再将处理液加入环氧树脂中，一同于混炼机中混炼40min，得到环氧树脂胶黏剂。 [0083] S3：制备交联复合膜 [0084] S3.1：将制备好的淀粉包覆环氧树脂及复合PTFE纤维膜放置在含有质量分数为25％戊二醛水溶液的密闭容器中，室温22℃下蒸汽交联24h； [0085] S3.2：随后取出交联后的纤维膜，将其浸泡在0.1M的甘氨酸水溶液中3h，再用PBS反复水洗3次，以去除戊二醛溶液，最后放置在40℃烘箱中通风干燥4h，得到交联复合膜。 [0086] S4：制备取暖器用石墨烯发热膜 [0087] S4.1：首先将无水乙醇和石墨烯按2：11g/L的料液比混合，经超声处理后得到石墨烯分散液，然后加入去离子水将其配置成石墨烯含量为1wt％的石墨烯悬浮液； [0088] S4.2：将石墨烯悬浮液涂覆在交联复合膜表面，再放在温度为55℃，压力为1Mpa的热压机上进行热压干燥，经干燥后，得到导电发热薄膜； [0089] S4.3：在导电发热膜覆有石墨烯的一面连接两根铜箔电线，再涂覆一层环氧树脂胶黏剂，并贴上交联复合膜，在压力为1MPa的热压机上压制10s，得到取暖器用石墨烯发热膜。 [0090] 对比例1： [0091] 与实施例1相比，对比例1的不同之处在于，步骤S1.2中不加入DMSO，而是用水代替DMSO，并用醋酸纤维素与淀粉粉末混合制成纺丝液B，具体为“S1.1：室温22℃下，向浓度为2.0wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：10g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌 2h，静置4h，得到纺丝液A； [0092] S1.2：将淀粉粉末和水混合后水浴加热至70℃，淀粉粉末和水的料液比为1：10g/L，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0093] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例1。 [0094] 对比例2： [0095] 与实施例1相比，对比例2的不同之处在于，步骤S1.2中不加入醋酸纤维素，而是直接用淀粉粉末与DMSO混合制成的纺丝原液用于制备纺丝液B，具体为：“S1.1：室温22℃下，向浓度为2.0wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：10g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2h，静置4h，得到纺丝液A； [0096] S1.2：将淀粉粉末和DMSO以1：10g/L的料液比混合后水浴加热至70℃，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，纺丝原液静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0097] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例2。 [0098] 对比例3： [0099] 与实施例1相比，对比例3的不同之处在于，步骤S1.1中不加入马铃薯淀粉，直接用PTFE乳液作为纺丝液A，具体为：“S1.1：室温22℃下，向浓度为2.0wt％的NaOH水溶液中加入等体积的PTFE乳液搅拌2h，静置3h，得到纺丝液A； [0100] S1.2：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：10g/L，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0101] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例3。 [0102] 对比例4： [0103] 与实施例1相比，对比例4的不同之处在于，步骤S1.1中不加入马铃薯淀粉，步骤S1.2中不加入淀粉粉末，具体为：“S1.1：室温22℃下，向浓度为2.0wt％的NaOH水溶液中加入等体积的PTFE乳液搅拌2h，静置3h，得到纺丝液A； [0104] S1.2：将醋酸纤维素和DMSO以1：10的体积比混合后水浴加热至70℃，磁力搅拌24h，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0105] S1.3：将纺丝液A和纺丝液B等体积混合，置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例4。 [0106] 对比例5： [0107] 与实施例1相比，对比例5的不同之处在于，不进行步骤S1.1，用步骤S1.2制备的纺丝液B直接纺丝，具体为：“ [0108] S1.1：将淀粉粉末和DMSO混合后水浴加热至70℃，淀粉粉末和DMSO的料液比为1：10g/L，磁力搅拌24h，得到纺丝原液，在纺丝原液中加入体系总质量10％的醋酸纤维素，再次加热搅拌30min，静置脱泡得到纺丝液B，备用； [0109] S1.2：将纺丝液B置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例5。 [0110] 对比例6： [0111] 与实施例1相比，对比例6的不同之处在于，不进行步骤S1.2，用步骤S1.1制备的纺丝液A直接纺丝，具体为：“S1.1：室温22℃下，向浓度为2.0wt％的NaOH水溶液中加入马铃薯淀粉并连续搅拌3h形成马铃薯淀粉溶液，马铃薯淀粉和NaOH的料液比为3：10g/L，然后将等体积的PTFE乳液加入到马铃薯淀粉溶液中继续搅拌2h，静置3h，得到纺丝液A； [0112] S1.2：将纺丝液A置于喷丝器中，选择针头规格为25G的点胶针头，离心转速为900rpm，收集距离为95mm，在湿度为45％，温度为40℃的环境下进行离心纺丝，得到复合PTFE纤维膜”，将制备的取暖器用石墨烯发热膜记为对比例6。 [0113] 参照GB/T7287‑2008、JG‑T286‑2010的测试方法测定实施例1‑3和对比例1‑6的长时间发热数据，测试时间为72h，从24h开始，每隔12h测试一次稳定温度，测试电压为4V，如表1所示。 [0114] 表1 [0115] [0116] 实施例1的稳定温度在226.1‑235.7℃之间，实施例2的稳定温度在222.3‑236.6℃之间，实施例3的稳定温度在220.8‑239.7℃之间，可见，其长时间发热后温度浮动不大，热稳定性良好。 [0117] 对比例1的稳定温度在227.5‑271.8℃之间，对比例2的稳定温度为248.4‑298.2℃之间，二者在24h时稳定温度在220‑250℃的取暖器正常工作温度区间，但长时间使用后稳定温度有较大幅度的上升，可见，对比例1没有DMSO的存在，醋酸纤维素和淀粉的结合性发生下降，长时间工作后复合膜容易分解从而导致热稳定性下降，而对比例2单纯靠淀粉和DMSO结合，其热稳定性也不如加入醋酸纤维素后的，说明通过DMSO引入淀粉，所制备出的淀粉、DMSO和醋酸纤维素三位复合纺丝液B制备的复合膜具有更好的热稳定性。 [0118] 同理，对比例1的稳定温度在227.5‑271.8℃之间，对比例3的稳定温度在271.6‑299.6℃之间，而对比例4的稳定温度在274.5‑303.4℃之间，可见，马铃薯淀粉和淀粉粉末在制备石墨烯发热膜时为膜提高了稳定性，并且，通过淀粉互容令纤维素和PTFE发生交联，进一步提高膜的热稳定性，因此，没有加入马铃薯淀粉和淀粉粉末的对比例4在长时间使用后温度大幅度上升。 [0119] 对比例5的稳定温度为282.4‑319.5℃之间，对比例6的稳定温度为286.7‑329.7℃之间，可见，纺丝液A和纺丝液B复合使用的效果远比二者单独使用要好，并且，单一纺丝液会使石墨烯发热膜整体发热温度上升，不利于其适用在取暖器上。 [0120] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

意见反馈