一種絕緣材料及由其製成的電熱板的製作方法
2023-04-25 03:27:36
專利名稱：一種絕緣材料及由其製成的電熱板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種絕緣材料，特別是一種以雲母粉為原料製成的絕緣材料及由其製做而成的電熱板。
現有技術中的以雲母粉為原材料製成的絕緣材料，機械強度不高，使用不方便，導熱性能和阻燃性能不夠好，影響其使用，特別是影響由其製做而成的電熱板的熱效率，而且在加熱過程中一般有較強的異味，對環境造成汙染，也對人體健康不利。現有技術中的電熱板，一般由發熱元件和絕緣材料組成，由於絕緣材料的性能和電熱板的結構中存在一些不足，如導熱性、電阻性能等，直接影響了電熱板的性能和使用。
本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種機械強度高、阻燃性能好的絕緣材料，而且採用了特殊的製做工藝，製做出熱效率高、對環境無汙染、性能好的電熱板。
本發明的絕緣材料，包括由下述工藝過程製得的產物A．將雲母礦石粉碎成180-240目的粉末，按下列組分及其重量比經充分攪拌配製成溶液雲母粉10-12溴化環氧樹脂2-3硼改性酚醛樹酯2-3過氧化環己酮0.02-0.04無水乙醇8-12上述雲母礦石或雲母粉為天然原料，其它原料均為市售產品。
B．將無鹼玻璃纖維浸於A步驟製得的溶液中，然後使玻璃纖維形成先垂直後平行的單向運動，調整玻璃纖維所浸漬溶液的均勻程度，浸潤均勻後再經熱風烘乾，形成預浸布，即本發明的絕緣材料，其厚度一般為20-50微米，其阻燃性能為V-O級，在8000伏電壓下無閃絡擊穿。
用如上方法製得的預浸布做絕緣層，可以製得本發明的電熱板，其製做方法及步驟如下A．以兩層或多層預浸布做絕緣底層，其厚度可以根據使用需要調節，鋪置於平面上或直接鋪置於熱壓機上；B．將市售的碳纖維導電複合紙浸於市售的(NH4)2HPO4水溶阻燃劑中2分鐘後，在100℃下乾燥一小時，其阻燃氧指數＞50；C．將按B步驟處理過的碳纖維導電複合紙或市售的導電油墨膜鋪置於A步驟所述的絕緣底層上，導電複合紙或導電油墨膜要小於絕緣底層，即在絕緣底層的四周均留有邊緣，邊緣寬度一般為10-20毫米；
D．將市售的銀導電膠通過絲網印刷的方式印刷在C步驟所述的導電複合紙的兩端，在導電複合紙的兩端各形成一個導電極；導電極的厚度為15-20微米，寬度為20-30毫米；市售導電油墨膜上已有電極，所以對於導電油墨膜該步驟省略；E．以兩層或多層預浸布做絕緣上層，鋪置於D步驟中所述的塗有導電膠的導電複合紙上或導電油墨膜上，絕緣上層的大小與絕緣底層相同；F．用60-100噸平板梳化機，在溫度為180-186℃，壓力為50kg/cm2的條件下，將完成E步驟後的複合板熱壓90分鐘，然後斷開熱源，繼續4小時恆壓，當溫度降至50℃以下取出，即得複合板材，其總體厚度為0.1-3毫米；G．在F步驟製得的複合板材的每個導電極的一個近終端的中心位置、垂直於複合板材方向，設置一個貫穿於整個複合板材的、直徑為φ3-φ4毫米的圓孔，並配有銅質圓墊片，做電極接點兩個電極接點在兩個電極的同一方向上，即在複合板材的同一邊而非對角線方向上；外接電源可以通過電極接點而使電流通過複合板材，該具有電極接點的複合板材即為本發明的電熱板。
上述的步驟中所述的導電複合紙可以是整塊鋪置，即每層為一整塊；為了改善電熱板性能也可以分塊鋪置，每塊的長度略小於垂直於導電極的電熱板的邊長，小於的部分即為其在上述絕緣層周邊留的邊緣；分塊鋪置時在每兩塊之間留有間隙，間隙方向與導電極方向垂直，間隙的寬度一般不大於2毫米，間隙數量可根據需要和使用情況而定。
上述步驟中的各層材料的鋪置及其使用設備，除特殊註明者之外，均採用現有普通技術。
本發明的電熱板除電極以外的其它部位均可釘裝、固定、打孔，可以十分簡便地安裝在樓宇、廳堂的天花板、牆裙及地板之內，用於供暖，應用廣泛。
本發明的絕緣材料絕緣性能和阻燃性能好，阻燃性能為V-0級。與現有技術中採用電極鑲嵌技術製得的電熱板相比，本發明的電熱板的接觸電阻小，其在8000伏電壓下無閃絡擊穿，安全耐用，可在146℃下長時間使用，而且機械強度高，方便安裝和使用，同時其單位重量僅為陶瓷電熱板的1/50，比聚酯電熱薄膜略重。
下面結合附圖進一步闡述本發明
圖1是電熱板的結構示意圖；圖2是電熱板的A向示意圖；圖3是電熱板的另一實施例A向示意圖。
如圖1所示，絕緣底層1、導電複合紙或導電油墨層5、導電極3、4和絕緣上層2依次由下向上鋪置，絕緣層1和絕緣層2尺寸相同，導電複合紙或導電油墨膜5尺寸小於絕緣層1和絕緣層2，即在絕緣層1和絕緣層2的四周留有邊緣；導電極3、4在導電複合紙或導電油墨膜5的兩端；電極接點6、7的圓孔分別通過導電極3、4，同時其垂直於電熱板平面、穿透整個電熱板。
如圖2所示，電熱板包括絕緣層2，導電極3、4，導電複合紙或導電油墨膜5和電極接點6、7。導電複合紙或導電油墨膜5的面積小於絕緣層2，在絕緣層四周留有邊緣；兩個導電極3和4位於導電複合紙或導電油墨膜5的兩端導電極3和導電極4的一個近終端的中心位置上各有一個電極接點6、7，其垂直於電熱板平面、穿透整個電熱板且在電熱板的同一邊而非對角線方向上。
如圖3所示，導電複合紙或導電油墨膜5可以分塊依次鋪置，每塊的長度略小於垂直於導電極的電熱板的邊長，小於的部分即為其在絕緣層周邊留的邊緣；分塊鋪置時在每兩塊之間留有間隙8，間隙8與導電極3、4相垂直。導電複合紙或導電油墨膜的總尺寸要小於絕緣層，即在絕緣層的四周均留有邊緣，邊緣寬度為10-20毫米。
下面結合實施例進一步說明本發明實例1本實例為絕緣材料的製備實例。
按下列組分及重量比經充分攪拌配製成溶液雲母粉(180目)10份，溴化環氧樹脂2.5份，硼改性酚醛樹脂2份，過氧化環己酮0.02份，無水乙醇12份。
將無鹼玻璃纖維浸於上述製得的溶液中，浸潤均勻後，用熱風烘乾，得絕緣預浸布，即製得絕緣材料。其阻燃性能為V-0級，在8000伏電壓下無閃絡擊穿。
實例2本實例為電熱板的製做實例。
電熱板依如下步驟製做A．以兩層按實例1方法製備的預浸布做絕緣底層，其厚度一般為100微米，外型尺寸為620×530mm，將其鋪置於一平面上或直接鋪置於平板梳化機上；B．將天津大學造紙研究所生產的電阻為20歐姆的導電紙浸於市售(NH4)2HPO4水溶阻燃劑中2分鐘後，在100℃下乾燥一小時；C．將按B步驟處理過的外型為580×490mm導電紙鋪置於A步驟所述的絕緣底層上，導電複合紙小於絕緣底層，即在絕緣底層的四周均留有邊緣，邊緣寬度為20毫米；D．將市售的銀導電膠通過絲網印刷的方式印刷在C步驟所述的導電紙的兩端，在導電紙的兩端各形成一個導電極；導電極的厚度為20微米，寬度為25毫米；E．將以兩層按實例1方法製備的預浸布做絕緣上層，鋪置於D步驟中所述的塗有導電膠的導電紙上，絕緣上層厚度為50微米；F．用60噸平板梳化機，在溫度為180℃，壓力為50kg/cm2、的條件下，將完成E步驟後的複合板熱壓90分鐘，然後斷開熱源，繼續4小時恆壓，當溫度降至50℃以下取出，即得複合板材，其總體厚度為0.3毫米。
G．在F步驟製得的複合板材的每個導電極的一個近終端的中心位置、垂直於複合板材方向，設置一個貫穿於整個複合板材的、直徑為φ4毫米的圓孔，並配有銅質圓墊片，做電極接點；兩個電極接點在兩個電極的同一方向上，即在複合板材的同一邊而非對角線方向上；外接電源可以通過電極接點而使電流通過複合板材，該具有電極接點的複合板材即為本發明的電熱板。
該電熱板在8000伏電壓下無閃絡擊穿，機械強度為300kg/cm2，可在146℃下長時間使用。
權利要求
1．一種絕緣材料，其包括由如下工藝過程製得的產物A．按下列組分及其重量比配製成溶液雲母粉(180-240目)10-12溴化環氧樹脂2-3硼改性酚醛樹酯2-3過氧化環己酮0.02-0.04無水乙醇8-12；B．將無鹼玻璃纖維浸於A步驟製得的溶液中，浸潤均勻後經熱風烘乾。
2．一種電熱板，其包括由如下工藝過程製得的產物A．按下列組分及其重量比配製成溶液雲母粉(180-240目)10-12溴化環氧樹脂2-3硼改性酚醛樹酯2-3過氧化環己酮0.02-0.04無水乙醇8-12；B．將無鹼玻璃纖維浸於A步驟製得的溶液中，浸潤均勻後經熱風烘乾，製得預浸布；C．以兩層或多層B步驟製得的預浸布做絕緣底層；D．將碳纖維導電複合紙浸於(NH4)2HPO4水溶阻燃劑中2分鐘後，在100℃下乾燥一小時；E．將按D步驟處理過的碳纖維導電複合紙或市售的導電油墨膜鋪置於C步驟所述的絕緣底層上，導電複合紙或導電油墨膜要小於絕緣底層，即在絕緣底層的四周均留有邊緣；F．將銀導電膠通過絲網印刷的方式印刷在E步驟所述的導電複合紙的兩端，在導電複合紙的兩端各形成一個導電極；導電極的厚度為15-20微米，寬度為20-30毫米；市售導電油墨膜上已有電極，所以對於導電油墨膜該步驟省略；G．將以兩層或多層B步驟製得的預浸布做絕緣上層，鋪置於F步驟中所述的塗有導電膠的導電複合紙上或導電油墨膜上，絕緣上層的大小與絕緣底層相同；H．用60-100噸平板梳化機，在溫度為180-186℃，壓力為50kg/cm2的條件下，將完成G步驟後的複合板熱壓90分鐘，然後斷開熱源，繼續4小時恆壓，當溫度降至50℃以下取出；I．在H步驟製得的複合板材的每個導電極的一個近終端的中心位置、垂直於複合板材方向，設置一個貫穿於整個複合板材的圓孔，並配有銅質圓墊片，做電極接點；兩個電極接點在兩個電極的同一方向上，即在複合板材的同一邊而非對角線方向上；外接電源可以通過電極接點而使電流通過複合板材。
3．如權利要求2所述的電熱板，其特徵在於所述的導電複合紙為分塊鋪置，其包括由如下工藝過程製得的產物A．按下列組分及其重量比配製成溶液雲母粉(180-240目)10-12溴化環氧樹脂2-3硼改性酚醛樹酯2-3過氧化環己酮0.02-0.04無水乙醇8-12；B．將無鹼玻璃纖維浸於A步驟製得的溶液中，浸潤均勻後經熱風烘乾，製得預浸布；C．以兩層或多層B步驟製得的預浸布做絕緣底層；D．將碳纖維導電複合紙浸於(NH4)2HPO4水溶阻燃劑中2分鐘後，在100℃下乾燥一小時；E．將按D步驟處理過的碳纖維導電複合紙分塊鋪置於C步驟所述的絕緣底層上，每塊的長度略小於垂直於導電極的電熱板的邊長，小於的部分即為其在上述絕緣層周邊留的邊緣；在每兩塊之間留有間隙，間隙方向與導電極方向垂直；導電複合紙的總尺寸要小於絕緣底層，即在絕緣底層的四周均留有邊緣；F．將銀導電膠通過絲網印刷的方式印刷在E步驟所述的導電複合紙的兩個最外端，在導電複合紙的兩個最外端各形成一個導電極；導電極的厚度為15-20微米，寬度為20-30毫米；G．將以兩層或多層B步驟製得的預浸布做絕緣上層，鋪置於F步驟中所述的塗有導電膠的導電複合紙上或導電油墨膜上，絕緣上層的大小與絕緣底層相同；H．用60-100噸平板梳化機，在溫度為180-186℃，壓力為50kg/cm2的條件下，將完成G步驟後的複合板熱壓90分鐘，然後斷開熱源，繼續4小時恆壓，當溫度降至50℃以下取出；I．在H步驟製得的複合板材的每個導電極的一個近終端的中心位置、垂直於複合板材方向，設置一個貫穿於整個複合板材的圓孔，並配有銅質圓墊片，做電極接點；兩個電極接點在兩個電極的同一方向上，即在複合板材的同一邊而非對角線方向上；外接電源可以通過電極接點而使電流通過複合板材。
全文摘要
本發明涉及一種以雲母粉為原料製備的絕緣材料和以該絕緣材料及特殊工藝做而成的電熱板，該絕緣材料的強度高、導熱性好，本發明的電熱板導熱性好、熱效率高、機械強度高，便於使用，應用面廣。
文檔編號H05B3/22GK1317921SQ00105610
公開日2001年10月17日 申請日期2000年4月11日 優先權日2000年4月11日
發明者張汝昆 申請人:北京寰海智業科技發展有限公司