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 彭虎 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种发热瓷砖及其制备方法,该发热瓷砖的制备方法包括：瓷砖的拆包、清洗和吹干；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,通过射流分散机进行射流分散,通过离心机离心纯化,得到发热涂料；将发热涂料使用静电喷头喷涂附着至瓷砖上,再使用光固化机进行固化,得到涂覆发热涂层后的瓷砖；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；将保护层涂料通过静电喷头喷涂在瓷砖上形成保护层,并使用光固化机完成光照后得到发热瓷砖,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 heating ceramic tile and a preparation method thereof, wherein the preparation method of the heating ceramic tile comprises the following steps: unpacking, cleaning and drying the ceramic tiles; stirring and mixing graphene or functionalized graphene and water-based epoxy resin by using a stirring kettle, carrying out jet flow dispersion by using a jet flow dispersion machine, and carrying out centrifugal purification by using a centrifugal machine to obtain a heating coating; spraying and attaching the heating coating to the ceramic tile by using an electrostatic sprayer, and curing by using a photocuring machine to obtain the ceramic tile coated with the heating coating; conducting materials are introduced to the surface of the ceramic tile through mask coating by using a mask coater, and a ceramic tile with a wiring layer introduced is obtained after a conducting path with a specific structure is formed; the protective layer coating is sprayed on the ceramic tile through the electrostatic sprayer to form a protective layer, the light curing machine is used for finishing illumination to obtain the heating ceramic tile, and the heating ceramic tile has the advantages of easiness in paving and pasting, no floor height, flame retardance, fire resistance, no thermal breakdown, capability of heating by low-voltage driving and the like.)

一种发热瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种发热瓷砖及其制备方法。

背景技术

在现有技术中，地暖设备已经得到了广泛的应用，关于发热地板的研究也已比较成熟，一般是将电发热材料设置在地板中，通过对地板中的该电发热材料通电来达到加热的目的，从而使地板发热以取暖。现有技术中的地板通常由多层板体组成，在相邻的板体之间设置有金属导热层，从而使地板中发热体产生的热量能均匀地传递。

但是使用金属材料制成的导热层很大程度增加地板的重量，因此，在地暖设备领域急需一种质量小、导热性能好的发热地板。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种易于铺贴，不占层高的发热瓷砖及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种发热瓷砖的制备方法，所述的制备方法包括如下的步骤：

(1)将所述瓷砖通过拆包机进行拆包后，进行清洗和吹干。

(2)将石墨烯或官能化石墨烯中的一种与水性环氧树脂在搅拌釜中搅拌混合后，在射流分散机中进行射流分散，然后通过离心机进行离心纯化，即得到发热涂料。

(3)将所述发热涂料通过静电喷头喷涂附着至所述瓷砖上形成所述发热涂层，通过光固化机对所述发热涂层进行固化，得到涂覆发热涂层的瓷砖。

(4)引入布线层的瓷砖的制备：将导电材料通过掩膜涂布机掩膜涂布引入所述涂覆发热涂层的瓷砖的表面，形成导电通路，即得所述引入布线层的瓷砖。

(5)将保护层涂料通过静电喷头喷涂在所述引入布线层的瓷砖上形成保护层后，用光固化机对所述保护层进行固化，即得所述发热瓷砖。

所述步骤(2)中所述搅拌釜的搅拌转速为1-500rpm，搅拌时长为0.01-120min。

所述步骤(2)中所述射流分散机的压力为0.5-100Mpa，时长为0.01-120min。

所述步骤(2)中所述离心机的离心转速为30-12000rpm，离心时长为0.01-15min。

所述步骤(3)中的所述静电喷头的电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100。

所述步骤(3)中的所述光固化机的波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux。

所述步骤(4)中的所述导电材料为导电胶、金属箔、导电胶带。

所述导电胶为导电炭黑、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、金属合金或者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。

所述步骤(5)中的所述静电喷头的电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100。

所述步骤(5)中的所述光固化机的波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux。

所述步骤(5)中的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。

一种发热瓷砖，由上述权利要求中任一种方法制备而成。

本发明的有益效果是：本发明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

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的步骤示意图。

具体实施方式

参照图1，一种发热瓷砖的制备方法，所述的制备方法包括如下的步骤：

(1)将尺寸为1mm*1mm-1200mm*2400mm的所述瓷砖通过拆包机进行拆包后，进行清洗和吹干；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；清洗过程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。

(2)将石墨烯或官能化石墨烯中的一种与水性环氧树脂在转速为1-500rpm的搅拌釜中搅拌混合0.01-120min后，在压力为0.5-100Mpa的射流分散机中进行射流分散0.01-120min，然后通过离心转速为30-12000rpm的离心机进行离心纯化0.01-15min，即得到发热涂料。

(3)将所述发热涂料通过电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100的静电喷头喷涂附着至所述瓷砖上形成厚度为0.1-100um的所述发热涂层，通过波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux的光固化机对所述发热涂层进行固化，得到涂覆发热涂层的瓷砖。

(4)将导电材料通过掩膜涂布机掩膜涂布引入所述涂覆发热涂层的瓷砖的表面，布线层厚度为0.1-200um，形状包括叉指电极,平行极板,同心圆等，形成导电通路，即得引入布线层的瓷砖。

(5)将保护层涂料通过电压为0.001v-300kv，气流量为0.001L/s-50L/s，气液比为1:0.01-1:100的静电喷头喷涂在所述引入布线层的瓷砖上形成厚度为0.1-350um的保护层后，用波长为195nm-10um，光照强度为0.05lux-1000lux的光固化机对所述保护层进行固化，即得所述发热瓷砖。

所述步骤(4)中的所述导电材料为导电胶、金属箔、导电胶带。

所述导电胶为导电炭黑、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、金属合金或者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。

所述步骤(5)中的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。

本实施例提供的所述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。

实施例1：

一种发热瓷砖的制备方法，所述的制备方法包括如下的步骤：

(1)将尺寸为120mm*120mm的所述瓷砖通过拆包机进行拆包后，进行清洗和吹干。

(2)将石墨烯与水性环氧树脂在转速为100rpm的搅拌釜中搅拌混合50min后，在压力为1Mpa的射流分散机中进行射流分散100min，然后通过离心转速为1000rpm的离心机进行离心纯化10min，即得到发热涂料。

(3)将所述发热涂料通过电压为100kv，气流量为10L/s，气液比为1:1的静电喷头喷涂附着至所述瓷砖上形成厚度为30um所述发热涂层，通过波长为200nmm，光照强度为20lux的光固化机对所述发热涂层进行固化，得到涂覆发热涂层的瓷砖。

(4)将铜粉导电胶通过掩膜涂布机掩膜涂布引入所述涂覆发热涂层的瓷砖的表面，布线层厚度为100um，形状为同心圆，形成导电通路，即得引入布线层的瓷砖。

(5)将石棉通过电压为15kv，气流量为10L/s，气液比为1:1的静电喷头喷涂在所述引入布线层的瓷砖上形成厚度为100um的保护层后，用波长为195nm，光照强度为100lux的光固化机对所述保护层进行固化，即得所述发热瓷砖。

经过测量，涂层厚度为100微米。经过测量，涂层厚度为100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500W,电热转化效率为86％。测量燃烧等级，得到该瓷砖的燃烧等级为A1级别。

实施例2：

一种发热瓷砖的制备方法，所述的制备方法包括如下的步骤：

(1)将尺寸为200mm*120mm的所述瓷砖通过拆包机进行拆包后，进行清洗和吹干。

(2)将氧化石墨烯与水性环氧树脂在转速为200rpm的搅拌釜中搅拌混合120min后，在压力为15Mpa的射流分散机中进行射流分散50min，然后通过离心转速为100rpm的离心机进行离心纯化50min，即得到发热涂料。

(3)将所述发热涂料通过电压为300kv，气流量为20L/s，气液比为2:1的静电喷头喷涂附着至所述瓷砖上形成厚度为10um所述发热涂层，通过波长为800nmm，光照强度为30lux的光固化机对所述发热涂层进行固化，得到涂覆发热涂层的瓷砖。

(4)将石墨导电胶通过掩膜涂布机掩膜涂布引入所述涂覆发热涂层的瓷砖的表面，布线层厚度为50um，形状为平行极板，形成导电通路，即得引入布线层的瓷砖。

(5)将珍珠岩通过电压为15kv，气流量为10L/s，气液比为1:1的静电喷头喷涂在所述引入布线层的瓷砖上形成厚度为320um的保护层后，用波长为500nm，光照强度为300lux的光固化机对所述保护层进行固化，即得所述发热瓷砖。

经过测量，涂层厚度为320微米。将导电通路与20V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450W,电热转化效率为95％。测量燃烧等级，得到该瓷砖的燃烧等级为A2级别。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。