Способ изготовления полимерного электронагревателя

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (») 59827> (6!) Дополиительиое к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.11.75(21) 2192119/24-07 (51) М. К

Н 05 с нрисоедииением заявки №вЂ”

Гееудерстеенний номнтет везете Мннвтре СССР ее делам нэебретеннй н открытий (23) т триоритет (43) Онублииоваио15.03.78.Бюллетень _#_ 1 (53) УДКЭ.036. .669.002.2 (088.8) (4б) Дата опубликования описания 21.02.78

B. Н. Анашкин, B. В. Копылов, С. Я. Орлов, B. И. Смыслов, А. К. Миронов, А. С. Куценко, Л. А. Соболь и В. А. Шахов (P) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электротермии и может быть иснольэоваио при производстве полимерных например стеклопла; стиковых электронагревателей.

Известные попимерные элвктроиагрвватели содержат, реэистивный элемент, помвшенный между электроиэоляпиониыми слоями.

Способы их изготовления эаключатвтси в нанесении на изоляционную подложку ттхкопроводяшего слоя на основе графита а свя- у эуюшего - синтетической смолы - цутвм spomwm с уплотнением при температурных и временных режимах и давлении, соответствуюших виду синтетической смолы, с обраэова» кием резистивного слоя, последутеепвм нана» еа свини изоляционного покрытия и лрессова ния всех слоев также при соответствуюших режимах Я(2) .

Применение указанных способов ограничено нестабильностью электрических пара- 20 метров электронагревателя - сопротивления, мошности и неравномерности температурного поля.

Известен способ, заключающийся в сме- шении графита и каолина с0 связуюшим — 25

2 эпоксидной смолой с отвврдителем - метафеч нилвндиамином, уплотнении полученного порошка без нагрева под удельным; — авлвнием

1000 - 1300 кгс/см в течение 60 сек с а образованием таблетки - резистивного элемента; прессования с двумя подпрессовками при удельном, давлении 800-1100 кгс/см и термообработкой в течение 1 12 час при темпвраа.уре 200-250 С З1 .

B данном способе с целью получения электрических характеристик при смешении эпоксидной смолы с графитом, каолином и метафенилендиамнном вводят поверхностттоактивное вешество — олеиновую кислоту в количестве 0,6-2%.

Однако этот способ не обеспечивает получение стабильных параметров по всей поверхности плоского электронагревателя.

Это обусловлено тем, что в начальной стадии прессования резистивного элемента с изоляционным покрытием, под действием внешнего давления происходит внедрение расплавленного изоляционного связуюшего в структуру токопроводяшкх слоев. При этов сажевые или графитовые структурные це-. почки разрываются, происходит коагуляция дисперсных частиц. изоляционной смолы.

В результате эпектропроводйость,резистивного элемента становится неравномерной на поверхности, а общее сопротивление изменяется по сравнению с первоначальным значением.

С целью повышении стабильности электри ческих параметров электронагревателя по предлагаемому способу резистивный элемент @ перед нанесением изоляционного покрытия дополнительно уплотняют по режимам прессования электронагревателя.

При использовании в качестве связующе=

ro фвнойьно-формвльдегидной смолы, в зависимости от требуемых электрических па-- моднфицироввнная клеем БФ-4 фвнольно-формальдегидная смола

Р-2 (смола- Р-2М) 1ОО в.ч. -- по сухим остаткам

-фвнольно-формальдвгидный лак ь ь 50 вьч

И

ld

Ф ь ° аь ° а °

4 ь ьььь

-ажажа ацетиленовая ................................90 в.ч. (или 60% от суммы сухих остатков смолы

Р-2М нли лака

ИФ) ь

-графит

4 ь ь

2. Изготовление резнстивного элемента производят пу гем пропнтки стеклоткани "o= копроводящей смолой с 1уплотнением между валками без нагрева, удельным давлением

1-5 кгс/см . В зависимости от требуемой а величины мощности электронагревателя про

Щ (или 10% от суммы сухих остатков смолы

Р-2М и лака ИФ) 15 в.ч.

Т а б л и ц а грехкратная

О, 6-0,8

100+10

1. Скорость, мlмин

1ООЙ.О100+5 100 Й5

1500-1800 1500-1800

100 +5

1 500-1 800

0,55-0,65

О. 42-0,47 0,5-0,6

90 = 160 30 -60

25 — 40

2. Температура в щихтв о . электрообогрввом, С

3. Твмпврвтурв:в щихте с.шаровым обогревом, С

4. Расход воздуха, мЬчас

5. Зазор между и .гжнмиыми валками, мм

6.. Сопротивление квадрата ткани при эвмврв ив машине, ом раметров, уплотнение производят при температуре 145 — 165 С с удельным давле2 кием 5-,40 кгс/см в течение 15-;20 мин на 1 мм толщины. В результате происходит уплотнение сажевых и графитовых частиц между собой и проникновение нх между тканевыми волокнами. Прн этом образуются жесткие структурные связи, обеспечивающие во времени . 1и равномерные по всей поверхности характеристики электронагрввателя. Предложенный способ выполняется следующим образом.

1. Известным способом, например в смесителях и в шаровых мельницах, приготавливают, токопроводящую смолу на основе следующих компонентов: изводят однократную, двукратную или трехкратную пропитку ткани с одновременным . ее уплотнением контактным давлением валков. йропитку с уплотнением ведут на пропиточной машине по режимам, приведенным в в табл. 1.

598271 а б л и ц а 2

5 — 10

10-20

20 - 25

25 -30

5-. 10

10-. 20

20 —: 30

3. Из полученной токопроводяшей ткани изготавливают резистивный элемент в размере электронагревателя. В качестве токоподводов используют параллельно расположенные на поверхности полоски нз латунной илн медной сетки, предварительно пропитанные той же токопроводяшей смолой.

С целью улучшения электрических характеристик производят уплотнение резнстнвно- о го элемента. Прн этом несколько таких элементов на одном прокладочном листе помешашают между плитами iipeaca в следующей ; последовательности:

-плита пресса; 15

-бумажная цодушка (3 10-.12 мм); — прокладочный лист нз нержавеющей стали (8 1,0-; 1,2)

30-40

При удельном давления более 40 кгс/см происходит увеличение сопротнвления резнетнвного элемента, что объясняется разрывом структурных сажевых нли графитовых

35 цепочек, что приводит к нестабильности и неравномерности сопротивления по поверхности резистивного элемента. г

4. Полученный резнстивный элемент изолируют с обенх сторон двумя или несколь- 4 кими слоями стеклотканя, предварнтеиьно пропитанной эпоксндно-фенольным свявузъщям, например, смолой ИФ-ЭД-б.

Йзвестным способом, например пакетным, производят прессованне электронагревате45. ля по следукицему режиму: уд ное paanesae 35+40 к /СММ о

-подъем температуры до 95+D0 С и выдержка в течение 20-, 30 мин. о подъем температуры до 145-:165 С и выдержка в течение 20 25 мин на 1 мм толщины прессуемых электронагревателей.

Использование предлагаемого способа изготовления стекцоппастиковых эиектроиа55 гревателей обеспечивает, по сравнению с известнымн способами, следующие качествен-ные характеристики:

-сопротивление и мощность электронагревателя обесцечиваются стабильиымн во

60 времени;

-триацетатная пленка;

-резистивный элемент;

-триацетатная пленка;

-прокладочный лнст и т.д.; до 8 раз;

-бумажная подушка;

-плита пресса

Уплотнение производят по следуюшим режимам: о

-температура плит пресса 145-.1QQ.С, -удельное давление 5-40 кгс/см а

-время выдержки 15-20 мнн на 1 мм толщины греюшнх слоев, собранных между

;ппнтамн пресса .!

Зависимость изменения сопротивления m величины удельного давления при уплотнении представлена в табл. 2.

-повышается равномерность температурного поля по всей поверхности плоского электпонагревателя.

Формула нзобретення

1. Способ нзготовлення полимерного электронагревателя, например стеклопластикового, при котором на изоляционную подложку наносят токопроводяшнй слой на основе графята!и связующего - сянтетической смолы н образуют резистивный элемент путем пропитки с уплотненнем цодложки токопроводяшнм слоем, затем наносят на него изоляцнонное покрытие и прессуют все слои, прячем пропитку с уплотнением и прессование ведут прн температурных и временных режимах и давлении j соответствухипих виду синтетической смолы, о т л и ч н ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности электрических параметров электронагревателя, перед нанесением изоляционного покрытня резнстивный элемент дополнительно уплотняют по режимам прессования электронагреватиы; .

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юm я и с я тем, что при использовании в качестве связующего фен ольно-формальде-. гидной смопы, допопнитепьное упиотненяе ведут при температуре 145-165 С с удеж

2 ным давлением 5-40 кгс/см. в течение 1520 мин. на 1 мм толшины греющего слоя.

Источники инфоръищии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР .М 180270,,кл Н 05 В 3/34 1966.

8,2. Патент Великобритании № 860213, кл. 39 (3) Н, 1961.

3. Авторское свидетельство № 208145, кл. Н 05 В 3/34, 1967.

Составитель A. Ходатаева

Редактор Пнринов Техред Я. Келемеш Карре«тор П; Макаревич

Заказ 1285/51 Тираж 992 Подписное

БНИИПИ Государственного «омнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4