帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，包括自限溫導電高分子復合材料加熱層，自限溫導電高分子復合材料加熱層的上表面和下表面以絕緣膜熱塑封，塑封后的加熱層的上表面和/或下表面熱壓外覆雙層外表帶絕緣膜的導電網格布，自限溫導電高分子復合材料加熱層設有金屬電極，內層導電網格布與金屬電極的負極連接，外層導電網格布與地線連接。可以將電能全部轉換成熱能并以遠紅外輻射熱為主，具有防止局部過熱功能，安全性高。
【專利說明】帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種建筑供暖產品，尤其涉及一種帶有接地層的自限溫導電高分子電 熱膜。
【背景技術】
[0002] 低溫輻射電熱膜作為建筑供暖產品，近年來的應用案例越來越多。尤其是伴隨著 《低溫輻射電熱膜》(JG/T 286-2010)產品標準和《低溫輻射電熱膜供暖系統應用技術規程》 (JGJ 319-2013)的出臺，以及國家《清潔空氣行動計劃》的頒布實施，電熱膜供暖的技術應 用將越來越廣泛。電熱膜供暖應用主要以電地暖為主，即：將發熱體電熱膜鋪設在實木復合 地板或瓷磚下的施工工藝。與電熱膜鋪設在頂棚和墻體相比，電地暖對于系統的"局部過 熱、電氣安全"要求更加嚴格。
[0003] 現有技術中解決電熱膜局部過熱有兩種方法：
[0004] 方法一是在電熱膜的一條電極上串聯一組溫度開關，并將其置于電熱膜之上，當 局部溫度達到溫度開關的限定條件時，溫度開關斷開，電熱膜斷路。當電熱膜表面溫度恢復 到溫度開關開啟溫度時，溫度開關閉合，電熱膜通電加熱。
[0005] 方法一的缺點是：1)每個溫度開關只能控制一定的電熱膜面積。大面積鋪裝，溫 度開關數量龐大；2)溫控開關和連接導線有一定厚度，對電熱膜有一定傷害，甚至會咯破 電熱膜，導致漏電；3)溫控開關有開閉次數限制和自然老化現象，會影響電熱膜供暖系統 使用壽命；4) 一個過熱點產生，整條電熱膜即斷電不工作，會影響供暖效果。
[0006] 方法二是無機非金屬基印刷油墨電熱膜在調和導電碳漿時，加入一定量的聚乙烯 類化合物，直接利用該類化合物的熱膨冷縮原理、通過溫度調節石墨或碳黑等無機導電顆 粒間隙、電子暈分布來控制其導電性能，即電熱轉換能力的大小達到防止局部過熱的目的。
[0007] 方法二的缺點是：1)啟動電流大。國家標準規定的自限溫發熱電纜的啟動電流為 額定電流6?10倍；2)使用壽命短。膨脹收縮達到一定次數（通常2000次）后，即失效。 3)要達到電阻值的突變（大），需要摻雜的稀烴化合物比例大，電熱膜厚度加大，影響電阻 率和傳熱效果。摻雜比例小，難以達到電阻值突變（大）以防止局部過熱的目的。
[0008] 現有技術中的安全接地技術為：
[0009] 《低溫輻射電熱膜供暖系統應用技術規程》（JGJ 319-2013)規定了電熱膜電地暖 系統當電熱膜上覆水泥沙漿回填層時，應以金屬網連接PE線做安全接地，而對于上覆實木 復合木地板時沒有做安全接地的具體規定。現實中大部分家裝電熱膜電地暖木地板飾面工 程中，均沒有做安全接地。
[0010] 這種方法的缺點是：
[0011] 1)金屬網在施工過程中容易刺破電熱膜，造成漏電；2)這種外置金屬網做接地層 的做法，對于復合木地板或地毯下直鋪電熱膜的地面末端結構幾乎是無法實現的。而不做 安全接地，將有電氣安全隱患；3)金屬網長期在水泥結構中，尤其在浴室、衛生間等潮濕的 地面，會因銹蝕使導電性能大大降低甚至斷路，從而失去安全接地的功能；
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是提供一種局部過熱保護性強、安全性高的帶有接地層的自限溫導 電高分子電熱膜。
[0013] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0014] 本發明的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，包括自限溫導電高分子復合材 料加熱層，所述自限溫導電高分子復合材料加熱層的上表面和下表面以絕緣膜熱塑封，塑 封后的加熱層的上表面和/或下表面熱壓外覆雙層外表帶絕緣膜的導電網格布，所述自限 溫導電高分子復合材料加熱層設有金屬電極，內層導電網格布與所述金屬電極的負極連 接，外層導電網格布與地線連接。
[0015] 由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的帶有接地層的自限 溫導電高分子電熱膜，以導電高分子為發熱材料，可以將電能全部轉換成熱能并以遠紅外 輻射熱為主，具有防止局部過熱功能，電熱膜自身帶有安全接地層。可以解決電熱膜用于建 筑供暖尤其用于電地暖時避免可能出現的局部過熱現象，以及解決在上覆水泥層時由于產 生電容效應致使30mA漏電保護器頻繁跳閘的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明實施例提供的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜的結構示意 圖。
[0017] 圖中：1、自限溫導電高分子復合材料加熱層，2、內層導電網格布，3、外層導電網格 布，4、絕緣膜。
【具體實施方式】
[0018] 下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0019] 本發明的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，其較佳的【具體實施方式】是：
[0020] 包括自限溫導電高分子復合材料加熱層，所述自限溫導電高分子復合材料加熱層 的上表面和下表面以絕緣膜熱塑封，塑封后的加熱層的上表面和/或下表面熱壓外覆雙層 外表帶絕緣膜的導電網格布，所述自限溫導電高分子復合材料加熱層設有金屬電極，內層 導電網格布與所述金屬電極的負極連接，外層導電網格布與地線連接。
[0021] 所述自限溫導電高分子復合材料加熱層通過以下方法制作：
[0022] 首先，將以下按質量份配比的材料混合、攪拌，70?75°C條件下反應3?4小時合 成帶有自限溫功能的導電高分子復合材料：導電高分子1〇〇份、氯化聚丙烯5?10份、四 氯化錫5?10份、羥基化聚氯丙烯3?5份、三氧化二鈷0. 1?0. 5份、酞酸鋇1. 0?1. 5 份、乙酸鋇1. 0?1. 5份、六甲氧基甲基三聚氰胺25?30份、乙酸乙酯50?60份。
[0023] 然后，將所制作的材料以噴涂或刮涂工藝涂覆于預先植入電極的無孔或孔徑小于 0. 1?10mm的棉布、無紡布、玻璃纖維或有機纖維布上，上、下表面以絕緣膜熱塑封。
[0024] 所述內層導電網格布的網格網眼6?8目，材料為涂覆導電涂料的玻璃纖維布、棉 布或無紡布，沿網格長軸方向至少設有一根金屬絲或金屬片，電阻值4. 8?10. 0M Ω/cm2,絕 緣膜的材料為PET、0ΡΡ或PVC，采用的熱溶膠為EVA、PS樹脂。
[0025] 所述外層導電網格布的網格網眼8?15目，材質涂覆導電涂料的玻璃纖維布、棉 布或無紡布，沿網格長軸方向至少有一根金屬絲或金屬片，電阻值〇. 48?0. 96ΜΩ/cm2,絕 緣膜為PET、OPP、PVC或聚酰亞胺，采用的熱溶膠為EVA、PS樹脂。
[0026] 本發明的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，以導電高分子為發熱材料，同 時具有以下三種功能：（1)可以將電能全部轉換成熱能并以遠紅外輻射熱為主；（2)具有防 止局部過熱功能；（3)電熱膜自身帶有安全接地層。可以解決電熱膜用于建筑供暖尤其用 于電地暖時避免可能出現的局部過熱現象，以及解決在上覆水泥層時由于產生電容效應致 使30mA漏電保護器頻繁跳閘的問題。
[0027] 其主要的有益效果是：
[0028] 解決了防止局部過熱技術中電熱膜外置溫控開關的分布不均和其對電熱膜可能 有損傷的問題；
[0029] 解決了無機非金屬基印刷油墨電熱膜參雜聚乙烯類物質造成的啟動電流過大、使 用壽命受限的問題；
[0030] 解決了電熱膜電地暖金屬網在水泥天填充層施工時條容易刺破電熱膜的問題；
[0031] 解決了外置金屬網做接地層容易銹蝕失效的問題；
[0032] 解決了木地板下鋪設電熱膜無法作接地層的問題；
[0033] 解決了現有技術工藝在過熱保護方面的弊病；
[0034] 解決了水泥地板下鋪設電熱膜之外置金屬網作為接地層的弊端；
[0035] 實現了"電熱轉換、過熱保護、安全接地"產品一體化，實現了工業化加工生產，產 品質量檢測有保證，避免了安裝現場加工制作無法檢測易出現安全隱患的弊端；
[0036] 技術方案簡潔、材料用料省、節約了資源和產品成本。
[0037] 具體實施例：
[0038] 通過以下步驟制作：
[0039] 1、帶有自限溫功能的導電高分子復合材料合成：導電高分子100g、氯化聚丙烯 5?10g、四氯化錫5?10g、輕基化聚氯丙烯3?5g、三氧化二鈷0. 1?0. 5g、酞酸鋇1. 0? 1. 5g、乙酸鋇1. 0?1. 5g、六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMMIII) 25?30g、乙酸乙酯50?60g。 將所列材料混合、攪拌，70?75°C條件下，反應3?4小時。
[0040] 2、裸體電熱膜生成：將步驟1制作的材料以噴涂或刮涂工藝涂覆于預先植入電極 的無孔或孔徑小于〇. 1?l〇mm的棉布、無紡布、玻璃纖維和有機纖維布上，涂敷量300? 350g。
[0041] 3、裸體電熱膜上下以絕緣膜（PET、OPP、PVC)熱塑封。
[0042] 4、塑封后的電熱膜熱壓外覆雙層帶絕緣層的導電網格布。內層：網格網眼6?8 目，材料為涂覆導電涂料的玻璃纖維布、棉布、無紡布以及其他無機和有機纖維網格布（沿 網格長軸方向至少有一根金屬絲或金屬片），電阻值4. 8?10. 0ΜΩ/cm2,絕緣膜為PET、 0PP、PVC，熱溶膠為EVA、PE樹脂；外層：網格網眼8?15目，材質與內層相同（沿網格長軸 方向至少有一根金屬絲或金屬片），電阻值〇. 48?0. 96ΜΩ/〇ιι2。絕緣膜為PET、0PP、PVC、 聚酰亞胺，熱溶膠為EVA、PE樹脂。雙層導電網格布可單面覆合也可以上下雙面覆合。
[0043] 5、電線連接：按照長度要求對步驟4處理后的電熱膜進行裁切、剝離，發熱層兩側 電極用接線卡連接并焊接導線，分別作為電源正負極；內層導電網格布金屬絲或金屬片與 發熱層負極（零線）連接；外層導電網格布金屬絲或金屬片焊接導線，與地線連接。各層做 好電氣絕緣。
[0044] 內、外層導電網格布可以雙層同時或單層以同樣網眼尺寸的金屬網和金屬薄膜替 代。但此時內層連接線必須保證與負極連接，否則會有重大安全隱患。
[0045] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
【權利要求】
1. 一種帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，其特征在于，包括自限溫導電高分子 復合材料加熱層，所述自限溫導電高分子復合材料加熱層的上表面和下表面以絕緣膜熱塑 封，塑封后的加熱層的上表面和/或下表面熱壓外覆雙層外表帶絕緣膜的導電網格布，所 述自限溫導電高分子復合材料加熱層設有金屬電極，內層導電網格布與所述金屬電極的負 極連接，外層導電網格布與地線連接。
2. 根據權利要求1所述的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，其特征在于，所述 自限溫導電高分子復合材料加熱層通過以下方法制作： 首先，將以下按質量份配比的材料混合、攪拌，70?75°C條件下反應3?4小時合成帶 有自限溫功能的導電高分子復合材料：導電高分子100份、氯化聚丙烯5?10份、四氯化錫 5?10份、羥基化聚氯丙烯3?5份、三氧化二鈷0. 1?0. 5份、酞酸鋇1. 0?1. 5份、乙酸 鋇1. 0?1. 5份、六甲氧基甲基三聚氰胺25?30份、乙酸乙酯50?60份。 然后，將所制作的材料以噴涂或刮涂工藝涂覆于預先植入電極的無孔或孔徑小于 0. 1?10mm的棉布、無紡布、玻璃纖維或有機纖維布上，上、下表面以絕緣膜熱塑封。
3. 根據權利要求2所述的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，其特征在于，所述 內層導電網格布的網格網眼6?8目，材料為涂覆導電涂料的玻璃纖維布、棉布或無紡布， 沿網格長軸方向至少設有一根金屬絲或金屬片，電阻值4. 8?10. ΟΜΩ/cm2,絕緣膜的材料 為PET、OPP或PVC，采用的熱溶膠為EVA、PE樹脂。
4. 根據權利要求2所述的帶有接地層的自限溫導電高分子電熱膜，其特征在于，所述 外層導電網格布的網格網眼8?15目，材質涂覆導電涂料的玻璃纖維布、棉布或無紡布， 沿網格長軸方向至少有一根金屬絲或金屬片，電阻值0. 48?0. 96ΜΩ/cm2,絕緣膜為PET、 OPP、PVC或聚酰亞胺，采用的熱溶膠為EVA、PE樹脂。
【文檔編號】H05B3/34GK104159341SQ201410409174
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】王安生, 楊永華, 張傳念, 李振東, 楊學良 申請人:北京新宇陽科技有限公司