具有PTC特性的碳浆、PTC地热膜、PTC地热膜生产工艺及安装方法

摘要

本发明涉及一种地暖供热装置，具体是涉及一种具有PTC特性的碳浆、PTC地热膜、PTC地热膜生产工艺及安装方法。包括树脂-铝箔复合膜，所述树脂-铝箔复合膜上涂覆有具有PTC特性的碳浆，并安装有导电金属带，再复合护卡膜。本发明PTC地热膜通电后能发热，是由可导电、具有PTC特性的碳浆、导电金属条经加工、热压在绝缘PET膜间制成。工作时以地热膜为发热体，将热量通过远红外辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，远红外线波长深入人体内部，促进正常新陈代谢，使皮下深层组织温度上升，微血管扩张，促进血液循环，还能起到活化细胞、增强人体免疫力。

权利要求

1.具有PTC特性的碳浆，其特征在于，其制备工艺步骤如下：①、在反应容器中加入二乙二醇丁醚乙酸酯和分子量为20000的不饱和聚酯树脂，两者重量比为2～3∶1，控制温度在100℃～140℃加热溶解，制成聚酯粘合剂；

②、在68～70％聚酯粘合剂中加入邻苯二甲酸二丁酯吸收值100ml/100g的炭黑7～

8％、石墨2.5～3％、气相二氧化硅2.2～2.8％、消泡剂0.5～1％以及流平剂1～1.5％，研磨机研磨；

③、再加入NCO％为24的异硫氰酸酯4～4.5％、乙二醇丁醚醋酸酯11～12％，搅拌后形成具有PTC特性的碳浆。

2.PTC地热膜，包括树脂-铝箔复合膜，所述树脂-铝箔复合膜上涂覆有权利要求1所述的具有PTC特性的碳浆，并安装有导电金属带。

3.根据权利要求2所述的PTC地热膜，其特征在于，所述涂覆有具有PTC特性的碳浆的树脂-铝箔复合膜还复合有护卡膜。

4.根据权利要求2或3所述的PTC地热膜，其特征在于，所述树脂为PET，所述PET膜的厚度为50～300μm；所述铝箔的厚度为5～20μm。

5.根据权利要求2或3所述的PTC地热膜，其特征在于，所述导电金属带为铜带，安装在涂覆有具有PTC特性的碳浆的树脂-铝箔复合膜的两侧。

6.根据权利要求3所述的PTC地热膜，其特征在于，所述护卡膜的厚度为50～300μm。

7.生产权利要求3所述PTC地热膜的工艺，其特征在于，树脂-铝箔复合膜表面通过蚀刻加工使其表面呈一定形状的空腔，空腔内铝箔被蚀刻加工除去，空腔将铝箔分隔成不连通的两个区域，然后在蚀刻后的树脂-铝箔复合膜上涂刷具有PTC特性的碳浆，安装导电金属带，再复合护卡膜。

8.根据权利要求7所述的PTC地热膜生产工艺，其特征在于，所述蚀刻加工首先通过凹版涂布将UV涂料涂于树脂-铝箔复合膜的铝箔表面，并预设空腔，然后经过紫外线光固化，通过盐酸与未被UV涂料保护的空腔内的铝箔进行反应，除去空腔内的铝箔，最后通过去膜工序将固化的UV涂料去除，使树脂-铝箔复合膜表面形成一定形状的空腔。

9.根据权利要求7或8所述的PTC地热膜生产工艺，其特征在于，所述空腔呈S形弯曲状。

10.如权利要求2所述PTC地热膜的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：①、地面铺设隔热挤塑板；

②、在挤塑板上铺设PTC地热膜；

③、在PTC地热膜的上部铺设保护层，保护层为地板无纺布或玻纤网格布；

④、保护层上铺设地板。

说明书

具有PTC特性的碳浆、PTC地热膜、PTC地热膜生产工艺及

安装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种地暖供热装置，具体是涉及一种具有PTC特性的碳浆、PTC地热膜、PTC地热膜生产工艺及安装方法。

背景技术

[0002] 现有的地热膜，都是由银与树脂配合的银浆涂布作为电极使用，银的导电性虽然好，但是银易氧化引起产品寿命降低；另外现有地热膜都要安装温控器，在没有温控器或温控器发生故障的时候容易产生局部高热现象，使覆盖物发生变形，严重时可能发生火灾。同时使用银作为电极，生产成本高，工艺复杂。

发明内容

[0003] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种使用安全、恒温供暖的PTC地热膜。

[0004] 为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

[0005] PTC地热膜，包括树脂-铝箔复合膜，所述树脂-铝箔复合膜上涂覆有具有PTC特性的碳浆，并安装有导电金属带。

[0006] 进一步，所述涂覆有具有PTC特性的碳浆的树脂-铝箔复合膜还复合有护卡膜。

[0007] 优选地，所述树脂为PET，所述PET膜的厚度为50～300μm；所述铝箔的厚度为5～20μm。

[0008] 进一步，所述导电金属带为铜带，安装在涂覆有具有PTC特性的碳浆的树脂-铝箔复合膜的两侧。

[0009] 优选地，所述护卡膜的厚度为50～300μm。

[0010] 本发明PTC地热膜，通电后能发热，由可导电、具有PTC特性的碳浆、导电金属条经加工、热压在绝缘PET膜间制成。工作时以地热膜为发热体，将热量通过远红外辐射的形式送入空间，使人体首先得到温暖，远红外线波长深入人体内部，促进正常新陈代谢，使皮下深层组织温度上升，微血管扩张，促进血液循环，还能起到活化细胞、增强人体免疫力。电源经导线连通地热膜，将电能转化为热能。由于地热膜为纯电阻电路，故其转换效率高，除一小部分损失外，绝大部分被转化成热能，更加的节能省电。

[0011] 本发明PTC地热膜是一种新型的采暖产品，通过红外线辐射进行传热的新型供暖方式进行供暖，它采用自主研发的具有PTC特性的碳浆，该碳浆具有温度控制性能优良等特点。

[0012] 具有PTC特性的碳浆，其特征在于，其制备工艺步骤如下：

[0013] ①、在反应容器中加入二乙二醇丁醚乙酸酯和分子量为20000的不饱和聚酯树脂，两者重量比为2～3∶1，控制温度在100℃～140℃加热溶解，制成聚酯粘合剂；

[0014] ②、在68～70％聚酯粘合剂中加入邻苯二甲酸二丁酯吸收值100ml/100g的炭黑7～8％、石墨2.5～3％、气相二氧化硅2.2～2.8％、消泡剂0.5～1％以及流平剂1～
1.5％，研磨机研磨；

[0015] ③、再加入NCO％为24的异硫氰酸酯4～4.5％(作为固化剂)、乙二醇丁醚醋酸酯11～12％，搅拌后形成具有PTC特性的碳浆。

[0016] 当PTC地热膜通电后，随着其温度的上升，通电电流会逐步下降，一定时间后，达到稳定状态。

[0017] PTC地热膜应用在采暖方面的几大好处，一是升温快，由于初始发热功率较大，使室内温度较低时的初始加热时间大大缩短；二是安全性，可避免被覆盖区域不正常的温度的持续上升，当某块地热膜区域有家具或人体覆盖或窗下阳光直射时，地热膜感受到温度持续上升的趋势，则降低电流和发热功率。一般地热膜，温度上升不能得到全面控制，是比较危险的；三是节能性，电流随温度变化的自控性，使耗电量得到有效控制，从而带来省电节能效果。

[0018] 本产品已于2011通过国家红外及工业电热产品质量监督检验中性检测。具有耐高压、耐潮湿、承受温度范围广、高韧度、低收缩率、运行安全、便于储运等优良性能。与普通地热膜相比他的耗电量仅仅是普通地热膜的30％。本发明PTC地热膜无论处于是否被覆盖，当其自身温度达到一定温度后，材料电阻会无限增大阻碍电流通过，从而控制温度的继续上升，解除了安全隐患。当温度升高时使用功率下降，从真正意义上做到节能，从而降低使用费用。

[0019] PTC地热膜的生产工艺，树脂-铝箔复合膜表面通过蚀刻加工使其表面呈一定形状的空腔，空腔内铝箔被蚀刻加工除去，空腔将铝箔分隔成不连通的两个区域，然后在蚀刻后的树脂-铝箔复合膜上涂刷具有PTC特性的碳浆，安装导电金属带，再复合护卡膜。

[0020] 进一步，所述蚀刻加工首先通过凹版涂布将UV涂料涂于树脂-铝箔复合膜的铝箔表面，并预设空腔，然后经过紫外线光固化，通过盐酸与未被UV涂料保护的空腔内的铝箔进行反应，除去空腔内的铝箔，最后通过去膜工序将固化的UV涂料去除，使树脂-铝箔复合膜表面形成一定形状的空腔。

[0021] 进一步，所述空腔呈S形弯曲状，S形弯曲状空腔可有效提高地热膜的发热效率。

[0022] 本发明PTC地热膜生产工艺，其有益效果表现在：

[0023] 1、凹版涂布，提高了生产效率。

[0024] 2、蚀刻方式为基材的PTC地热膜，温度偏差很小。

[0025] 3、解决以银为电极的地热膜电极银氧化，引起的产品寿命降低。

[0026] 4、碳涂布方式为每片全部涂布，非线条状，涂布时电阻变化小。

[0027] 5、PTC地热膜低温使用时升温快速。

[0028] 6、基材选择PET+AL，减少了产品的收缩。

[0029] 7、可根据客户要求的温度进行设计不同的地热膜产品。

[0030] PTC地热膜安装的方法，包括如下步骤：

[0031] ①、地面铺设隔热挤塑板；②、在挤塑板上铺设PTC地热膜；③、在PTC地热膜的上部铺设保护层，保护层优选地板无纺布或玻纤网格布；④、保护层上铺设地板。

[0032] 现有PTC地热膜应用为汽车后视镜除雾，面积较小，本发明PTC地热膜的宽度可达1M，从而解决了宽度限制的问题。同时，施工简单，易于安装，地热膜的厚度为0.25mm～0.4mm，结构简单、轻薄、体积小、施工便捷，不占空间。无机械式运行设备，无需定期检修维护。

[0033] 本发明PTC地热膜可应用于家庭及公共场所采暖，镜面除雾、大型屋顶及路面融雪、促进农场植物或牲畜的生长等。

附图说明

[0034] 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0035] 图1是本发明PTC地热膜的结构示意图。

[0036] 图2是树脂-铝箔复合膜蚀刻后的结构示意图。

[0037] 图3是本发明PTC地热膜的安装结构示意图。

具体实施方式

[0038] 请参阅图1，PTC地热膜1，树脂-铝箔复合膜6上涂覆有具有PTC特性的碳浆7，两侧设有导电金属带8，同时，PTC地热膜1上还复合有护卡膜9。

[0039] 树脂-铝箔复合膜6优选PET-铝箔复合膜，该复合膜可直接购买，也可通过现有技术复合。树脂优选PE、PP、PVC及PET，最佳选择为PET。

[0040] 该PET膜的厚度优选为50～300μm，铝箔的厚度优选为5～20μm。导电金属带优选铜带。护卡膜9为PET和EVA组成，可通过现有技术生产，其厚度为50～300μm，护卡膜9通过复合机复合安装。

[0041] 具有PTC特性的碳浆，其制备工艺步骤如下：

[0042] ①、在反应容器中加入二乙二醇丁醚乙酸酯和分子量为20000的不饱和聚酯树脂，两者重量比为2～3∶1，控制温度在100℃～140℃加热溶解，制成聚酯粘合剂；

[0043] ②、在68～70％聚酯粘合剂中加入邻苯二甲酸二丁酯吸收值100ml/100g的炭黑7～8％、石墨2.5～3％、气相二氧化硅2.2～2.8％、消泡剂(德国迪高A980)0.5～1％以及流平剂(德国毕克化学BYK-103)1～1.5％，研磨机研磨；

[0044] ③、再加入NCO％为24的异硫氰酸酯4～4.5％、乙二醇丁醚醋酸酯11～12％，搅拌后形成具有PTC特性的碳浆(上述未注明原料均为市售级)。

[0045] 以PET-铝箔复合膜为例，生产PTC地热膜的工艺：

[0046] PET-铝箔复合膜1通过蚀刻加工使其表面呈S形弯曲状空腔10，请参阅图2，S形弯曲状空腔10内铝箔被蚀刻加工除去，S形弯曲状空腔10将铝箔分隔成不连通(不会出现短路)的两个区域(11和12)。然后在蚀刻后的PET-铝箔复合膜6上涂刷具有PTC特性的碳浆7，安装铜带8，再复合护卡膜9。

[0047] 蚀刻加工优选一种操作工艺，包括：

[0048] 首先通过凹版涂布将UV涂料涂于PET-铝箔复合膜的铝箔表面，并预设S形弯曲状空腔，然后经过紫外线光固化，通过盐酸(或其它能与铝箔反应的物质)与未被UV涂料保护的S形弯曲状空腔的铝箔进行反应，除去S形弯曲状空腔的铝箔，最后通过去膜工序将固化的UV涂料去除，使其形成具有S形弯曲状空腔的PET-铝箔复合膜。

[0049] 请参阅图3，PTC地热膜的安装方法，包括如下步骤：

[0050] ①、地面2铺设隔热挤塑板3；②、在挤塑板3上铺设PTC地热膜1；③、在PTC地热膜1的上部铺设保护层4，保护层4选择地板无纺布或玻纤网格布；④、保护层4上铺设地板5(木地板或强化木地板等)。

[0051] 经检测，本发明PTC地热膜的绝缘等级、耐压能力、泄露电流、阻燃性都达到了国家相应的标准，其性能参数分别为：

[0052] 表面温度：地热膜供暖系统属于低温辐射供暖系统，地热膜在运行时它的表面温度较低，只有40～60℃。

[0053] 耐高压：地热膜的击穿电压高达3750V，故在220V的电压下运行不会有击穿的危险。

[0054] 泄漏电流：地热膜的泄露电流中线为小于0.126mA，相线为小于0.136mA。

[0055] 抗老化：制造地热膜的材料具有良好的特性，抗老化、不变质、性能稳定、寿命长。

[0056] 耐潮湿：地热膜在温度50℃±5％，相对湿度80％～90％的容器中，放置100小时。取出测试电阻无变化，绝缘层没有损坏。

[0057] 防水等级：IPX7以上。

[0058] 收缩小：在2000个小时的老化测试中，收缩率小于2％。

[0059] 热合充分：先进的热合工艺，使膜片之间充分聚合，无气泡、不起层，保证发热体与载流条的紧密结合。

[0060] 承受度广：地热膜可以在-30℃～100℃的环境下安全运行。地热膜在-40℃的环境中进行反复弯折以及拉伸实验，没有断裂现象，仍保持柔软，耐用性能较好。

[0061] 安全性好：通电后的地热膜，表面温度较低，不自燃、不自爆、不漏电。

[0062] 无害人体：辐射的红外线峰值波为7～15微米，属远红外线，有益人体健康。

[0063] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。