阅读说明：本技术 一种发热瓷砖及其制备方法 (Heating ceramic tile and preparation method thereof ) 是由 李振邦 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种发热瓷砖的制备方法,包含以下步骤：S1清洗瓷砖,吹干；S2将石墨烯或者官能化石墨烯与水性环氧树脂使用搅拌釜搅拌混合,随即通过射流分散机进行射流分散,完成后通过使用离心机离心纯化,随即得到发热涂料;S3将导电材料通过使用掩膜涂布机掩膜涂布引入瓷砖表面,形成特定结构的导电通路后,得到引入布线层后的瓷砖;S4将发热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上,再进行使用光固化机进行发热层固化后,得到涂覆发热涂层后的瓷砖；S5将保护层涂料通过使用静电喷头喷涂在瓷砖上形成保护层,并在使用光固化机完成光照后得到发热瓷砖。本发明同时公开了一种发热瓷砖,该发热瓷砖具有易于铺贴,不占层高,阻燃防火,不会热击穿,低电压驱动即可发热等优点。(The invention discloses a preparation method of a heating ceramic tile, which comprises the following steps: s1, cleaning the ceramic tile and drying; s2, stirring and mixing graphene or functionalized graphene and water-based epoxy resin by using a stirring kettle, immediately performing jet flow dispersion by using a jet flow dispersion machine, and after the jet flow dispersion is completed, performing centrifugal purification by using a centrifugal machine, and immediately obtaining a heating coating; s5, spraying the protective layer coating on the ceramic tile by using an electrostatic sprayer to form a protective layer, and finishing illumination by using a photocuring machine to obtain the heating ceramic tile. The invention also discloses a heating ceramic tile which has the advantages of being easy to lay and paste, free of floor height, flame-retardant, fireproof, free of thermal breakdown, capable of heating under low-voltage driving and the like.)

一种发热瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种发热瓷砖及其制备方法。

背景技术

地暖是地板辐射采暖的简称，英文为Radiant Floor Heating，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。目前的技术水平，地暖一般分为水地暖和电地暖，而电地暖又有发热电缆采暖和电热膜采暖碳纤维电暖之分：水地暖即低温热水地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射主要和对流次要的传热方式向室内供热的供暖方式；发热电缆地面辐射供暖是以低温发热电缆为热源，加热地板，通过地面以辐射主要和对流次要的传热方式向室内供热的供暖方式，常用发热电缆分为单芯电缆和双芯电缆，双芯电缆没有磁场和辐射；低温辐射电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成，工作时以碳基油墨为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体得到温暖。

但是这种传统的地暖方式，在安装的时候需要提前在地板的下方铺设管路、电缆或者电热膜，安装步骤繁琐且费时费力，而且一旦底板下方的管路、电缆或者电热膜发生故障需要进行维修或者更换时，需要将其上的的地板拆除甚至破坏之后才能进行维修或者更换；即使使用过程中未出现故障，现有的地热供暖设备在使用一定年限后还是需要强制更换以保证其正常工作，无形地增加了后期维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于铺贴，不占层高的发热瓷砖及其制备方法。

本发明实施例提供的一种发热瓷砖的制备方法，包含以下步骤：

S1清洗瓷砖，吹干；

S2将石墨烯或者官能化石墨烯与水性环氧树脂使用搅拌釜搅拌混合，随即通过射流分散机进行射流分散，完成后通过使用离心机离心纯化，随即得到发热涂料；

S3将导电材料通过使用掩膜涂布机掩膜涂布引入瓷砖表面，形成特定结构的导电通路后，得到引入布线层后的瓷砖；

S4将发热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上，再进行使用光固化机进行发热层固化后，得到涂覆发热涂层后的瓷砖；

S5将保护层涂料通过使用静电喷头喷涂在瓷砖上形成保护层，并在使用光固化机完成光照后得到发热瓷砖。

在其中一个实施例中，S2中所述的搅拌釜的时长为0.01-120min,转速为1-500rpm。

在其中一个实施例中，S2中所述的射流分散机的时长为0.01-120min,压力为0.5-100Mpa。

在其中一个实施例中，S2中所述的离心机离心转速为30-12000rpm,时长为0.01-15min。

在其中一个实施例中，S3中所述的导电材料为导电胶、金属箔、导电胶带，

其中导电胶为导电炭黑、导电石墨、石墨烯炭纳米管、水系粘结剂 、石墨导电胶、铜粉导电胶、银粉导电胶、导电金胶、导电银胶、导电铜胶、导电铝胶、导电锌胶、导电铁胶、导电镍胶、导电石墨胶、导电硅胶、碳导电胶带、铜导电胶带、石墨填充型导电胶、聚噻吩类导电高分子材料导电胶、聚吡咯类导电高分子材料导电胶中的一种；所述金属箔为铜、黄铜、铝、镍和金属合金或复合金属箔中的一种；所述导电胶带为铜胶带或者铝箔胶带中的一种。

S4中所述的静电喷头的电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100。

在其中一个实施例中，S4中所述的光固化机的波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux。

在其中一个实施例中，S5中所述的静电喷头的电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100。

在其中一个实施例中，在S5中所述的光固化机波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux。

在其中一个实施例中，在S5中所述保护层涂料为复合硅酸盐隔热材料、无机活性保温材料、硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、胶粉聚苯颗粒、钢丝网采水泥泡沫板(舒乐板)、挤塑板XPS、硬泡聚氨酯保温板、喷涂聚氨酯硬泡、EPS泡沫板隔热材料、珍珠岩、硅藻土、石棉、岩棉、矿棉、蛭石、石灰石、空玻璃微珠、碳包覆隔热材料或聚氨酯阻燃防水卷材中的一种。

本发明实施例还提供一种发热瓷砖，由前文所述任意一种方法制备而成。

本发明实施例提供的发热瓷砖具有易于铺贴，不占层高，阻燃防火，不会热击穿，低电压驱动即可发热等优点。

附图说明

图1 是本实施例的工艺步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，本发明实施例提供的一种发热瓷砖的制备方法，包含以下步骤：

S1将瓷砖使用拆包机进行拆包，拆包机包括定位系统与拆解机械臂，通过定位系统对瓷砖的尺寸进行计算，并进一步驱动机械臂执行拆解动作，对不同规格尺寸的瓷砖通过拆包机拆解开外包装，放在传送带上送往下一个工序。涉及的瓷砖尺寸从1mm*1mm-1200mm*2400mm。之后，使用喷淋头进行清洗，通过喷淋头清洗瓷砖，去除瓷砖背面的颗粒物与灰尘。喷淋头通过加压泵泵出具有一定压力的水雾，使瓷砖上的颗粒物溶解或被流动的液滴带走，将清洗完成后的瓷砖以高压空气进行吹扫，直至表面完全干燥为止。

S2将石墨烯或者官能化石墨烯与水性环氧树脂将送入搅拌釜，进行预混合。搅拌时长为0.01-120min,转速为1-500rpm。随即将物料送入反应器，进行分散，射流分散机的时长为0.01-120min,压力为0.5-100Mpa。完成后通过使用离心机将物料送入离心机，将分散不良的颗粒物沉淀下来。其中离心机的离心转速为30-12000rpm,时长为0.01-15min随即得到发热涂料。

S3将导电材料使用掩膜涂布机通过掩膜喷涂，将导电材料按照布线层的形式布置,布线层厚度0.1-200u。布线层形状包括叉指电极,平行极板,同心圆等。掩膜涂布引入瓷砖表面，形成特定结构的导电通路后，得到引入布线层后的瓷砖。

S4将电热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上，通过喷头将电热涂料以雾状形式喷涂至清洁瓷砖表面，形成厚度0.1-100um的涂层。其中静电喷头电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100。再使用光固化机进行光照后，通过光照射清洁瓷砖表面的电热涂料，其中光固化机波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux使电热涂料固化形成发热层，得到涂覆发热涂层后的瓷砖。

S5将保护层涂料通过使用静电喷头喷涂，这是为了通过喷头将保护涂料以雾状形式喷涂至表面，形成厚度0.1-100um的涂层。其中静电喷头电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100在瓷砖上形成保护层，并在使用光固化机完成光照，通过光照射瓷砖表面的保护层涂料，使保护层涂料固化，后得到最终产物。其中S5中光固化机波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux。

实施例

实施例一

本实施例的一种发热瓷砖的制备方法，包含以下步骤：

S1将120mm*120mm的瓷砖拆包，之后使用喷淋头进行清洗，通过喷淋头清洗瓷砖，去除瓷砖背面的颗粒物与灰尘，将清洗完成后的瓷砖以高压空气进行吹扫，直至表面完全干燥为止。

S2将石墨烯与水性环氧树脂使用搅拌釜搅拌混合，搅拌时长为50min,转速为100rpm。随即将物料送入反应器，进行分散，射流分散机的时长为100min,压力为1Mp，完成后将物料送入离心机，将分散不良的颗粒物沉淀下来。其中离心机的离心转速为1000rpm,时长为10min，随即得到发热涂料。

S3将碳导电胶带通过使用掩膜涂布机掩膜涂布引入瓷砖表面，布线厚度为100u，布线层形状为同心圆版。形成导电通路后，得到引入布线层后的瓷砖。

S4将电热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上，通过喷头将电热涂料以雾状形式喷涂至清洁瓷砖表面，形成30um涂层。其中静电喷头电压100KV，气流量为10L/S，气液比为1：1. 再使用光固化机进行光照后，通过光照射清洁瓷砖表面的电热涂料，其中光固化机波长为200nm，光照强度为20lux，得到涂覆发热涂层后的瓷砖。

S5将石灰石粉末通过使用静电喷头喷涂在瓷砖上形成保护层，其中静电喷头电压为15KV，气流量为10L/S，气液比为1：1在瓷砖上形成保护层。并使用光固化机，其波长为195nm，光照强度为100lux，完成光照后得到发热瓷砖。

经过测量，涂层厚度为650微米。将导电通路与5V电压连接，发现发热层温度升高。之后再将导电通路与恒压电源连接，测量热功率和电热转换效率，得到热功率为300W-,电热转化效率为87%。测量燃烧等级，得到该瓷砖的燃烧等级为A2级别。

实施例二

本实施例的一种发热瓷砖的制备方法，包含以下步骤：

S1将200mm*120mm的瓷砖拆包，之后使用喷淋头进行清洗，通过喷淋头清洗瓷砖，去除瓷砖背面的颗粒物与灰尘，将清洗完成后的瓷砖以高压空气进行吹扫，直至表面完全干燥为止。

S2将羧基化石墨烯与水性环氧树脂使用搅拌釜搅拌混合，搅拌时长为120min,转速为200rpm。随即将物料送入反应器，进行分散，射流分散机的时长为50min,压力为15Mpa完成后将物料送入离心机，将分散不良的颗粒物沉淀下来。其中离心机的离心转速为100rpm,时长为50min，随即得到发热涂料。

S3将导电炭黑通过使用掩膜涂布机掩膜涂布引入瓷砖表面，布线厚度为50u，布线层形状为平行极版。形成导电通路后，得到引入布线层后的瓷砖。

S4将电热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上，通过喷头将电热涂料以雾状形式喷涂至清洁瓷砖表面，形成10um涂层。其中静电喷头电压300KV，气流量为20L/S，气液比为2：1. 再使用光固化机进行光照后，通过光照射清洁瓷砖表面的电热涂料，其中光固化机波长为800nm，光照强度为30lux使电热涂料固化形成发热层，得到涂覆发热涂层后的瓷砖。

S5将石棉通过使用静电喷头喷涂在瓷砖上形成保护层，其中静电喷头电压为15KV，气流量为10L/S，气液比为1：1在瓷砖上形成保护层。并使用光固化机，其波长为500nm，光照强度为300lux，完成光照后得到发热瓷砖。

经过测量，涂层厚度为550微米。将导电通路与15V电压连接，发现发热层温度升高。之后再将导电通路与恒压电源连接，测量热功率和电热转换效率，得到热功率为380W,电热转化效率为90%。测量燃烧等级，得到该瓷砖的燃烧等级为A1级别。