碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶及其製備方法
2023-05-24 10:38:16 2
專利名稱：碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶，具體的說是涉及一種以、聚丙烯腈基瀝青基的預氧絲碳纖維，為原料加工製作成的導電發熱用的網狀帶，屬於導電發熱體器件原材料。
目前，在工業、軍事、農業、民用生產生活中已有多種導電發熱材料(已公知技術)如各種絲、棒、管、板、膜、帶、粉等，它們自身都有一種各自不同的導電發熱功能，利用其不同的導電發熱功能現已在工農業及軍事工業生產和民用生活中按不同的需要生產出不同的電熱產品如電阻絲、矽碳棒、石英加熱管、電熱管、陶瓷加熱片等，這些電發熱產品給工農業及軍事工業生產提供了諸多有利條件給人們的生活帶來極大的方便和益處。導電發熱器件原材料是工業軍事、農業生產、民用生活中不可缺少的一種導電發熱原器件。然而目前工業、軍事、農業生產中，民用生活中所使用的這些導電發熱原器件材料都是高耗能，低熱轉換率，而且這些產品在實際應用中通用性差，運行成本高不能滿足抗溫氧化、耐腐蝕等要求，沒有足夠在不同情況下的足夠使用壽命，根本不能滿足節能要求等諸多缺點。
本發明的目的就在於提供一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶，導電發熱網狀帶是利用碳纖維固有的比重小，強度高、耐高溫，良好的導電導熱性、高溫條件下性能穩定，抗氧化耐腐蝕和熱能轉換率高達80％～90％以上，及熱輻射效應達60％的機理特性用於即可導電，又可替代傳統的多種電發熱材料，以改變現電發熱材料的高耗能、低熱能轉換率、電能源浪費大的不足，從而完全克服了目前已有的(公知技術)各種導電發熱材料存在的缺點。
本發明的另一目的就在於提供一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶的製作方法。
本發明的目的是這樣實現的它主要由聚丙烯基瀝青基預氧絲碳纖維，用二苯醚類樹脂浸漬，在低溫加壓下攪拌分散，用噴織方法加溫加壓製成網狀帶，其特徵在於它是由下述重量配比的原料製成的碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶預氧絲碳纖維78-106份二苯醚類樹脂8-12份聚乙烯基吡咯烷銅(PVP) 3-6份聚乙烯基(PVA) 8-12份乙醇2-6份草酸3-6份水 6-18份其特徵還在於本發明所述的碳纖維為聚丙烯腈基瀝青基預氧絲碳纖維。
上述碳纖維直徑為6-12μm，長度為5-100mm。
本發明一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶的製備方法，其特徵在於(1)將上述配比原料依次混合，裝入攪拌罐中，加入蒸餾水；(2)通入過熱蒸氣加溫至160度，加壓使還原罐達到1.6大氣壓，攪拌使碳纖維充分浸漬還原分散；(3)冷卻至常溫，經噴織機制網狀帶，取網狀碳纖維帶；(4)將網狀碳纖維帶送入178度條件下乾燥窯內乾燥；(5)將乾燥的網狀碳纖維帶送入碳分子重組爐內在760度條下，重組，收卷；(6)將重組的網狀碳纖維帶塗覆0.06％導電固化劑後分切，檢測、包裝，得本發明碳分子重組導電發熱網狀帶。
本發明的產品與現有的(公知技術)導電發熱材料的技術性能相比，所得產品導電性好、使用方便、適用範圍廣泛、通用性強、電熱轉換效率高，可高達95％以上，通電發熱速度快，電熱輻射效應達60％，並具備使用壽命長等，它的出現完全克服了傳統及現行的各種導電發熱材料在使用中存在的不足之處，本發明所得產品的出現將引起導電發熱材料的一次革命，是理想的更新換代產品。
以下結合實施例對本發明進一步說明實施例所述的實施例是符合國家電工委員會標準要求條件下加工製作。
(1)商購、分選、檢測並稱重下述原料。
預氧絲碳纖維碳素(蘭州碳素纖維廠生產)88公斤二苯醚類樹脂7公斤聚乙烯基咯烷銅(PVP) (瀋陽化學試劑廠生產)5公斤聚乙烯基 (PVA) (齊魯石化生產) 8公斤乙醇 (瀋陽化學試劑廠生產) 6公斤草酸 (大連化工廠) 6公斤(2)將上述原料依次裝入還原罐中加蒸餾水17公斤。
(2)通入過熱蒸氣加溫至160度後使還原罐達1.6大氣壓攪拌2小時，使碳纖維充分浸漬，分散，還原。降溫。
(3)冷卻至常溫時，在保證罐內1.6大氣壓下，經噴識機噴織網狀碳纖維帶，取網狀碳纖維帶；(4)將製得的網狀碳纖維帶送入隧道式乾燥窯內在178度下乾燥20分鐘；(5)將乾燥後的網狀碳纖維帶送入隧道式碳分子重組爐內，以每分鐘20度的升溫速度升溫至760度重組2小時、收卷；(6)將碳分子重組後的網狀碳纖維帶塗覆濃度0.06％聚乙烯基(PVA)導電固化劑，分切、檢測得本發明產品碳分子重組導電熱網狀帶，約100公斤，所得產品進行檢測得；電阻值2-200歐姆(樣品面積150毫米×600毫米、600毫米×800毫米)適用電壓6V、12V、24V、36V、110V、220V、380V等可調。
網狀碳纖維帶寬度(100毫米到1000毫米可調)網狀碳纖維帶長度每卷為60米網狀碳纖維帶重量為20克-160克/平方米二苯醚類樹脂的配製按苯酚∶乙醚∶甲醛∶乙烯、(摩爾比)1∶0.4∶0.6∶0.8。在金屬類氫氧化物催化下反應即可獲得。
本發明產品可用於各種輻射射線的防護，消除靜電，電磁屏蔽及導電發熱等處。
權利要求
1.一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶，它主要由短切碳預氧絲碳纖維，二苯醚類樹脂，聚乙烯基吡咯烷銅(PVP)，聚乙烯基(PVA)、草酸、水等經分選混合、裝罐、加溫、加壓、還原、重組、乾燥、塗覆而成，其特徵在於加工製作過程中它是由下述重量配比的原料製成的碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶，預氧絲碳纖維78-106份二苯醚類樹脂8-12份聚乙烯基吡咯烷銅(PVP) 3-6份聚乙烯基(PVA) 8-12份草酸3-6份乙醇2-6份水 6-18份
2.根據權利1要求所述的碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶，其特徵還在於所述的碳纖維為(1)聚丙烯腈基瀝青基預氧絲碳纖維直徑為6-12μm，短切長度為5-100mm長。
3.本發明一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶的製備方法其特徵在於(1)分選上述配比原料裝入還原罐中加蒸餾水、加壓、加溫、攪拌、充份浸漬還原。(2)通入過熱蒸氣加溫至160度，加壓使還原罐達到1.6大氣壓，降溫。(3)冷卻至常溫在保證罐中1.6大氣壓下經噴織機噴織網狀碳纖維帶。(4)將網狀碳纖維帶送入隧道窯中在178度條件下乾燥。(5)將網狀碳纖維帶送入隧道式碳分子重組爐內以每分鐘20度的升溫速度升溫至760度重組2小時。(6)將重組好的網狀碳纖維帶塗覆0.06％聚乙烯基(PVA)導電固化劑製得本發明產品99公斤。
全文摘要
本發明公開了一種碳分子重組碳纖維導電發熱網狀帶及其製備方法,該網狀碳纖維帶由碳纖維與二苯醚類樹脂等原料通過分子重組加工而成的,該帶具有節能效率達40%以上電熱轉換率可達95%以上,紅外輻射效應達60%,同時具有消除靜電,防各種輻射射線外洩、電磁屏蔽等。該發明即具備了現有各種導電發熱材料的優良性能又克服了它們的不足之處是理想的更新換代產品,這一產品的出現將引起電發熱材料的一次革命。
文檔編號H05B3/14GK1348322SQ01128108
公開日2002年5月8日 申請日期2001年8月31日 優先權日2001年8月31日
發明者徐國長, 吳國鐸, 胡樹清, 徐福來 申請人:徐國長