一種用于電熱網絕緣層的絕緣材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于復合材料領域，具體涉及一種用于電熱網絕緣層的絕緣材料。
技術背景
[0002]目前，建筑的供暖系統中使用較多的仍然是暖氣供暖，然而，采用暖氣供暖通常需要安裝復雜的管道系統，成本高，維修不方便，而且暖氣的產生通常是以增加碳排放為代價的。因此，人們一直在探尋更綠色環保、經濟高效的供暖方式。如采用太陽能供暖、將電能轉換成熱能供暖。其中，采用電熱網將電能轉換成熱能供暖，可以將電熱網鋪設在建筑物的主體結構中，如墻體、底板、頂棚等位置，也可以直接掛裝或粘貼在需要的位置，安裝方便，工程良性，且該供暖方式具有低碳環保、安全高效等特點，目前這種供暖方式正逐漸受到人Il ]的關注O
[0003]在現有的電熱網結構中尤其是用于建筑供暖系統的電熱網結構中通常包含導電層和絕緣層，現有的電熱網絕緣層只是起到基本的絕緣作用，并不會產生其他功能性作用，也不會與電熱網中的其他部件發生協同作用。本發明期望通過對傳統的用于電熱網絕緣層的絕緣材料進行改進，使其具備更豐富的功能。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提供了一種用于電熱網絕緣層的絕緣材料。
[0005]本發明通過以下技術方案來實現:
一種用于電熱網的絕緣層的絕緣材料，其特征在于，其中含有的層狀物質。所述絕緣材料被制成網狀、菱形或蜂窩狀幾何形結構或包覆在網狀、菱形或蜂窩狀構架上。所述絕緣材料以現有的有機絕緣材料(如硅橡膠)為基體，在其中摻入一定量(占基體質量的0.1%至50%)的層狀物質粉末，既保持良好的絕緣性能，又能釋放大量的旋轉電磁波。所述層狀物質中同一層的原子通過共價鍵等強力結合緊密排列，層與層之間通過范德華力(Van derWaals)等較弱的結合力作用，形成多層結構，各層中共價鍵與結晶化相結合容易產生旋轉電磁波。所述旋轉電磁波能夠通過影響生物的電磁場對人體產生有益的影響，還具有一定的殺菌抑菌作用。所述旋轉電磁波與材料的網狀菱形或蜂窩狀幾何形結構結合還能夠產生遠紅外線和超聲波，遠紅外線具有較為突出的熱特性，對有機化合物分子有較強的共振及共鳴作用，當人的身體照射此種遠紅外線時會感覺到溫暖。此類紅外線對殺滅導致各種疾病的細菌及并幫助擴張毛細血管促進血液循環與生成細胞組織。不僅如此，當此種紅外線接觸到構成細胞的水分與蛋白質分子時，以每分鐘2000次的頻率進行振動，活化細胞組織并防止老化促進新陳代謝、改善慢性疲勞等對預防成人病有著很好的效果。另外，由于具有促進發汗作用、緩解疼痛、去除重金屬、助眠、除臭、抗菌、去除霉菌、除濕、凈化空氣等效果常被應用于住宅及建筑材料、廚房用具、服裝及床上用品、醫療器械、汗蒸房等領域。
[0006]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，所述層狀物質為層狀雙氫氧化物、層狀硅酸、金屬磷酸鹽、過渡金屬硫屬化合物中的至少一種。這次層狀物質都能夠產生較多的旋轉電磁波。
[0007]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，所述層狀物質為負離子石粉末，所述負離子石包含電氣石或獨居石成分。所述電氣石或獨居石首先屬于層狀物質，能夠釋放大量的旋轉電磁波，還能將周圍的空氣負離子化，負離子能夠增加血清中所含的免疫球蛋白的量，從而提高抗感染能力及植物神經系統調節能力，還具有凈化空氣、除塵及殺菌作用和中和有害的正離子的作用。將本發明所述富含了負離子石的絕緣材料制成電熱網用于建筑的供暖系統，使生活在其中的人如同森林浴，采取的是全身吸收負離子的方式，呼吸，人體所吸收的空氣離子只有14%~19%，其余81%~86%是通過皮膚、鼻腔、氣道、支氣管等的黏膜吸收。人若得了疾病或是感到疲勞，其肌肉組織內產生乳酸，使身體變成弱酸性。此時，負離子可以起到對酸性體質進行中和重新找回健康的作用。此外，還可以將所述絕緣材料于制作醫療器械，將其釋放的負離子作為疾病治療目的進行應用。作為可選方式，所述獨居石中含鈰等含有稀土類物質，更有利于將周圍空氣負離子化。
[0008]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，所述負離子石粉末的粒徑優選為50微米以下。粒徑較小的負離子石粉末比表面積更大可以極化旋轉電磁波的能量效果。
[0009]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，主要由硅橡膠、氫氧化鋁、硅烷偶聯劑、負離子石粉末構成。所述硅橡膠作為有機絕緣材料基體，不僅耐熱性能優良，而且在熱環境下抗壓彈性也同樣優秀，且采用硅橡膠作為基體所得材料的遠紅外放射率較高。所述氫氧化鋁一方面可以作為層狀物質釋放旋轉電磁波，另一方面，氫氧化鋁是在205至220 °0溫度下慢慢開始發生分解反應，在220°C以上時，分解反應加快。在此過程中由于吸熱反應抑制了發熱反應，此時生成的氧化鋁(Al2O3)起到了催化劑作用，去除材料表面上的導電碳有效的起到了阻燃效果。所述硅烷偶聯劑可以改善非極性硅橡膠基體與極性填充劑之間的相容性，對高分子基質硅橡膠與填充劑之間的結合力具有提高作用，同時提高其抗拉強度、抗撕裂性、耐磨性。作為可選，所述硅烷偶聯劑為乙烯基硅烷，使氫氧化鋁及負離子石粉末上的羥基與乙烯基硅烷的水解基發生縮合反應，使乙烯基位于氫氧化鋁等物質的表面。使用乙烯基進行表面處理的氫氧化鋁等提高了與有機硅聚合物的使用性能，同時參與形成硅橡膠狀的自由基反應過程，因此提高了機械物性及絕緣特性及功能性。
[0010]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，所述絕緣材料按質量份的配比如下:硅橡膠100重量份、氫氧化鋁50至200重量份、硅烷偶聯劑I至10重量份、負離子石粉末0.5至10重量份。
[0011]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，還含有二氧化硅。加入二氧化硅可提升材料的強度。所述二氧化硅的優選摻入量為100質量份的硅橡膠中加入5
至100重量份的二氧化硅。
[0012]作為可選方式，在上述用于電熱網的絕緣層的絕緣材料中，所述絕緣材料溶解于溶劑中形成黏度(mPa.S，250C )范圍在10至5000的漿料。所述溶劑是甲苯、二甲苯、六甲基二硅氧烷等中的至少一種。優選為甲苯。將所述絕緣材料溶解制成漿料，方便將其涂覆在其他網狀結構表面。
[0013]本發明還提供了一種電熱網，包括導電硅橡膠層和包覆在所述導電硅橡膠層外圍的絕緣層，所述導電硅橡膠層具體網狀、菱形或蜂窩狀構架，所述絕緣層由上述的絕緣材料制成。所述網狀、菱形或蜂窩狀構架可以通過在網狀或菱形、蜂窩狀的紡織物或針織物上包覆導電硅橡膠獲得也可以在導電硅橡膠片/板上以網狀、菱形、蜂窩狀進行打孔。所述導電硅橡膠層中的碳素材料使圍繞在碳原子周圍的旋轉電磁波受熱時由于振動轉換為遠紅外線并釋放到自由空間.此時釋放的純遠紅外線波長為4~16微米的遠紅外線近似于我們人體分子的分子之間的間距，因此可有效的振動構成人體分子
作為可選方式，在上述電熱網中，所述導電硅橡膠層涂覆在網狀編織結構上形成網狀架構。
[0014]作為可選方式，在上述電熱網中，所述網狀編織結構由包繞線編織而成，所述包繞線包括芯線和包覆紗，所述包覆紗纏繞在所述芯線的外圍。采用所述包繞線作為編織線制備的電熱網，在通電發熱時，導電通道呈線圈形態使得導電層本身會釋放旋轉電磁波，同時與層狀物質發生協同作用提升旋轉電磁波的功效。
[0015]作為可選方式，在上述電熱網結構中，所述包覆紗均勻地螺旋纏繞在所述芯線的外圍。所述包覆紗在涂敷導電硅橡膠后，由于其導電通道呈螺旋狀，因此可以產生出磁場和螺旋磁波效果。
[0016]作為可選方式，在上述電熱網結構中，所述包覆紗是具有一定熱收縮功能的紗線，可以是聚酯纖維，進一步的，可以是滌綸紗。作為可選，所述包覆紗可以是經過多元(bulky)處理的拉伸變形絲(DTY，Draw Textured Yarn)，可以提升包覆紗的熱收縮性能。
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