(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210862690.6 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 浙江万家暖智能科技有限公司 地址 314001 浙江省嘉兴 市经济技 术开发 区金穗路79号5幢2层 (72)发明人 金永明　 (74)专利代理 机构 嘉兴启帆专利代理事务所 (普通合伙) 33253 专利代理师 金亚丁 (51)Int.Cl. C08L 1/02(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08J 5/18(2006.01) C08J 7/12(2006.01) C08J 7/05(2020.01) C08J 7/06(2006.01) C08L 71/10(2006.01)C08K 7/06(2006.01) C08K 9/02(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08J 5/06(2006.01) B32B 9/00(2006.01) B32B 9/04(2006.01) B32B 27/28(2006.01) B32B 27/20(2006.01) B32B 33/00(2006.01) B32B 3/24(2006.01) B32B 3/08(2006.01) B32B 37/00(2006.01) B32B 37/06(2006.01) B32B 37/10(2006.01) H05K 9/00(2006.01) H05B 3/34(2006.01) H05B 3/14(2006.01) (54)发明名称 一种碳纤维增强型石墨烯板及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种碳纤维增强型石墨烯板 及其制备方法， 该石墨烯板由下到上依次包括固 化片、 发热膜、 固化片、 屏蔽膜、 固化片， 发热膜以 发热基膜与原料先在发热基膜上打上若干均匀 分布的六边形通孔， 再在发热基膜四周采用铆接 的方式铆接导电铜箔制得， 该发热基膜以阻燃树 脂为基料， 该阻燃树脂分子中含有大量磺酸盐， 高温下可分解为硫酸盐和亚硫酸的盐难燃物， 能 够有效阻燃， 同时复合碳纤维中的氢氧化镁在高 温会释放大量水汽能够快速降温， 进一步提升阻 燃效果， 发热基膜表面含有一层纳米二氧化硅， 在燃烧时能够与发热基膜原有的阻燃成分配合， 快速形成致密碳层， 能够有效隔绝明火与薄膜接 触， 达到快速阻燃效果。 权利要求书1页 说明书8页 CN 115216064 A 2022.10.21 CN 115216064 A 1.一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 由下到上依次包括固化片、 发热膜、 固化 片、 屏蔽膜、 固化片； 所述的固化片由如下步骤制成： 将纳米纤维素、 石墨烯、 去离子水混合超声， 制得混合液， 将混合液过滤， 将底物压制成 型并干燥， 制得预 处理薄膜， 将预处理薄膜置于密封干燥器中， 放入装有过量全氟癸基三甲 氧基硅烷的烧杯， 保温处 理， 制得固化片。 2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 所述的发热基膜由 如下步骤制成： 步骤A1： 将二苯甲醇、 DMF、 N ‑溴代琥珀酰亚胺混合搅拌后， 用三氯甲烷萃取， 过滤去除 滤渣， 将滤液蒸馏去除溶剂， 将底物、 4 ‑甲氧基苯硼酸、 四(三苯基膦)钯、 二氧六环、 碳酸钾 混合回流反应， 制得中间体1； 步骤A2： 将中间体1、 三聚氯氰、 四氢呋喃、 氢氧化钠混合反应后， 加入3 ‑氨丙基磺酸钠， 升温继续反应， 制得中间体2， 将 中间体2和二氯甲烷混合， 通入氮气保护， 搅拌并滴加三溴 化硼， 进行反应， 制得中间体3； 步骤A3： 将中间体3、 4,4' ‑二溴二苯甲酮、 二苯砜混合搅拌后， 加入碳酸钠和碳酸钾， 升 温反应后， 再次升温反应， 加入丙酮中沉降并回流， 最后真空烘干， 制得阻燃树脂； 步骤A4： 将阻燃树脂和复合碳纤维混合均匀， 模压处理后， 将正硅酸乙酯和去离子水混 合均匀， 调节pH值将薄膜浸泡 其中， 再取出并烘干， 制得发热基膜。 3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 步骤A1所述的二苯 甲醇、 DMF、 N ‑溴代琥珀酰亚胺、 4 ‑甲氧基苯硼酸、 四(三苯基膦)  钯、 二氧六环、 碳酸钾的用 量比为0.1mo l:30mL:0.22mol:0.25mo l:6.32mmol:150mL:0.47mo l。 4.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 步骤A2所述的中间 体1、 三聚氯氰、 3 ‑氨丙基磺酸钠的摩尔比为1:1:2， 中间体2、 二氯甲烷、 三溴化硼的用量比 为0.01mo l:40mL:0.042mo l。 5.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 步骤A3所述的中间 体3、 4,4' ‑二溴二苯甲酮、 二苯砜、 碳 酸钠、 碳酸钾的质量比为10.3 5:12.28:80:5.6:0.81。 6.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 步骤A4所述的复合 碳纤维的用量 为阻燃树脂质量的25 ‑35％， 正硅酸乙酯与去离 子水的用量比为1g:15mL。 7.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强型石墨烯板， 其特征在于： 所述的屏蔽膜由如 下步骤制成： 将碳纤维加入真空管式烧结炉中， 将铜基片放在石英管中间， 将二茂铁乙醇溶液加入 液体输入泵中， 抽至 真空， 通入氮气， 升温并二茂铁乙醇溶液输送至 反应区， 进 行反应后， 将 铜基片剥离， 制得屏蔽膜。 8.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强型石墨烯板的制备方法， 其特征在于： 具体包 括如下步骤： 步骤S1： 将固化片、 发热基膜、 屏蔽膜裁剪至需要尺寸， 在裁剪后的发热基膜上打上若 干均匀分布的六边形通 孔， 再在发热基膜四周采用铆接的方式铆接导电铜箔， 制得发热膜； 步骤S2： 从下到上依次放置固化片、 发热膜、 固化片、 屏蔽膜、 固化片， 并在相邻膜片之 间涂布聚乙二醇20 0， 高温压片， 制得碳纤维增强型石墨烯板 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115216064 A 2一种碳纤维增强型石墨烯板及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及石墨烯材料制备技术领域， 具体涉及 一种碳纤维增强型石墨烯板及其 制备方法。 背景技术 [0002]碳纤维纸可广泛应用于能源材料， 电磁波屏蔽材料， 防静电包装材料， 发热材料。 音响材料， 吸附分离材料， 航天航空材料等领域。 碳纤维无纺纸是 由合成纤维、 作为导电相 碳纤维和纤维状粘合剂， 经高分子聚合物分散剂水相分散、 疏解和混合， 采用湿法无纺布成 型工艺制 造而成。 具有轻质、 发热均匀、 安全可靠和热效率高的特点， 是一种新型的碳纤维 面状发热材料。 电性能稳定， 长时间通电不会 出现功率衰减现象。 从12V至38 0V的交、 直流电 源都可使用， 加热温度可从30度到800度以上； 具有较高的机械强度和良好的柔韧性， 透气、 耐温性好， 便于裁剪加工， 制成各种形状的加热材料。 具有理疗保健作用,可制作成电暖画、 墙暖、 地暖、 电热板、 防静电包装、 电磁波屏蔽、 电加热服装、 坐垫、 电热毯、 理疗垫等。 随着复 合技术的不断提高， 碳纤维纸的应用领域必将得到进一 步拓宽。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种碳纤维增强型石墨烯板及其制备方法， 解决了现阶段 石墨烯板阻燃效果差， 机 械性能一般的问题。 [0004]本发明的目的可以通过以下技 术方案实现： [0005]一种碳纤维增强型石墨烯板， 由下到上依次包括固化片、 发热膜、 固化片、 屏蔽膜、 固化片。 [0006]进一步， 所述的固化片由如下步骤制成： [0007]将纳米纤维素、 石墨烯、 去离子水混合， 在功率为800 ‑1000W的条件下， 超声处理 30‑40min， 制得混合液， 将混合液过滤， 将底物压制成型并干燥， 制得预处理薄膜， 将预处理 薄膜置于密封干燥器中， 放入装有 过量全氟癸基三甲氧基硅烷的烧杯， 在温度250 ‑260℃的 条件下， 保温处 理40‑50min， 制得固化片。 [0008]进一步， 所述的纳米纤维素和石墨烯的质量比为3:2。 [0009]进一步， 所述的发热基膜由如下步骤制成： [0010]步骤A1： 将二苯甲醇、 DMF、 N ‑溴代琥珀酰亚胺混合均匀， 在转速为150 ‑200r/min， 温度为20 ‑25℃的条件 下， 搅拌5 ‑7h后， 用三氯甲烷萃取， 过滤去除滤渣， 将滤液蒸馏去除溶 剂， 将底物、 4 ‑甲氧基苯硼酸、 四(三苯基膦)钯、 二氧六环、 碳酸钾混合均匀， 在温度为105 ‑ 110℃的条件下， 回流反应8 ‑10h， 制得中间体1； [0011]反应过程如下：说　明　书 1/8 页 3 CN 115216064 A 3