本发明涉及陶瓷制备领域,具体而言,涉及一种发热岩板及其制备方法。
背景技术:
1、岩板作为一种全新的材料,是在陶瓷薄板和陶瓷大板的基础上演变而来的一个全新概念,既与陶瓷薄板、陶瓷大板有着大规格的共性,又在产品表现力上形成一定的区别。岩板经高温生成,莫氏硬度超过5级,耐刮、耐磨性能及其优越,是价值丰富细腻的石材纹理,使得岩板跨界应用于橱具、家具的优势突出,经久耐用。由于人们的生活质量提高以及科技的进步,人们对岩板的多功能性要求也越来越高,发热岩板其中功能性岩板之一,可用作墙面、地面建材以及厨房台面等。现在技术中也存在较多宣称具有发热功能的岩板,但大部分岩板下铺设较厚的保温材料,不仅容易导致岩板破裂,还会影响岩板的吸热放热功能,使得其应用作为厨房台面板使用时,也会出现发热不均匀以及发热效果差的问题。另外,现有技术中也存在将发热装置以及岩板整合为一使用,通过热传递作用,使得岩板具有一定的发热效果,但是这种岩板在湿度较大的环境中使用,保温性能较差,在使用过程中需要发热装置持续加热,不仅会损耗更多的电源来维持发热,成分高,还会存在一定的安全隐患。
技术实现思路
1、基于此,为了解决现有技术中发热岩板力学性能差以及发热、保温效果差的问题,本发明提供了一种发热岩板及其制备方法,具体技术方案如下:
2、一种发热岩板,所述发热岩板包括基体层、绝缘层、发热层、保温层以及防水层,所述基体层、所述绝缘层、所述发热层、所述保温层以及所述防水层依次连接,且所述发热层与所述保温层之间设置有电极;其中,
3、所述绝缘层包括以下重量份的制备原料:硅藻土20份~30份、橄榄石17份~23份、钛酸锶7份~9份、氮化铝2份~7份、镍粉1份~5份、氧化锆3份~9份、钾长石3份~7份、钠长石3份~5份以及增韧剂1份~3份。
4、进一步地,所述增韧剂为纤维素醚、聚丙烯酸钠以及木质素中至少一种。
5、进一步地,所述基体层包括以下重量份的制备原料:球土30份~35份、高岭土25份~30份、霞石13份~17份、白云石15份~20份、强塑砂13份~20份、三聚磷酸钠1份~5份。
6、进一步地,所述发热层包括以下重量份的制备原料:聚氨酯树脂25份~30份、石墨烯9份~15份、碳纳米管5份~6份以及分散剂1份~5份。
7、进一步地,所述分散剂为羟乙基纤维素钠。
8、进一步地,所述保温层包括以下重量份的制备原料:二氧化硅溶胶25份~30份、长切纤维7份~12份、短切纤维10份~15份以及粘结剂3份~7份。
9、进一步地,所述二氧化硅溶胶的疏水率为80%~95%。
10、进一步地,所述长切纤维以及所述短切纤维为同一类具有单一连续性的碳纤维,且所述长切纤维的长度为10mm~25mm,直径为0.2mm~0.4mm,所述短切纤维的长度为0.1mm~0.5mm,直径为0.1mm~0.4mm。
11、进一步地,所述粘结剂为聚氨酯、丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯以及醇酸树脂中至少一种。
12、另外,本发明还提供一种发热岩板的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
13、将球土、高岭土、霞石、白云石、强塑砂以及三聚磷酸钠添加至球磨机中进行第一湿法球磨处理,然后经过压制处理以及干燥处理,得到基体层;
14、将硅藻土、橄榄石、钛酸锶、氮化铝、镍粉、氧化锆、钾长石、钠长石以及增韧剂添加至球磨机中进行第二湿法球磨处理,过筛,然后布施于所述基体层的表面,进行烧结处理,使得在基体层上形成绝缘层;
15、将聚氨酯树脂、石墨烯、碳纳米管以及分散剂混合均匀,并在200r/min~500r/min的转速下搅拌处理1h~3h,并经过研磨使得浆料细度在5μm~10μm的范围内,然后均匀涂布于所述绝缘层上,烘干处理后,形成发热层;
16、将二氧化硅溶胶、长切纤维、短切纤维以及粘结剂混合均匀,并在100rmin~200r/min的转速搅拌处理1h~3h,然后均匀涂覆于所述发热层上,再于95℃~200℃的温度条件下热压处理40min~120min,形成保温层;
17、冷却至室温后,在所述保温层上喷涂防水涂料,形成防水层后,得到发热岩板。
18、上述方案中通过优化岩板的结构以及制备原料,在保证基体层的力学性能的同时,通过设置绝缘层不仅能起到显著的绝缘作用,增加安全性,且绝缘层的成分优化后,还使得绝缘层也具有优异的导热效果,发热层的制备原料以及保温层的制备原料在热压后能发生交联,不仅能获得保温性能优异的保温层,且附着力高,不容易开裂。整体上能有效提高岩板的导热性能,且导热效果均匀且优异。
1.一种发热岩板,其特征在于,所述发热岩板包括基体层、绝缘层、发热层、保温层以及防水层,所述基体层、所述绝缘层、所述发热层、所述保温层以及所述防水层依次连接,且所述发热层与所述保温层之间设置有电极;其中,
2.根据权利要求1所述的发热岩板,其特征在于,所述增韧剂为纤维素醚、聚丙烯酸钠以及木质素中至少一种。
3.根据权利要求1所述的发热岩板,其特征在于,所述基体层包括以下重量份的制备原料:球土30份~35份、高岭土25份~30份、霞石13份~17份、白云石15份~20份、强塑砂13份~20份、三聚磷酸钠1份~5份。
4.根据权利要求1所述的发热岩板,其特征在于,所述发热层包括以下重量份的制备原料:聚氨酯树脂25份~30份、石墨烯9份~15份、碳纳米管5份~6份以及分散剂1份~5份。
5.根据权利要求4所述的发热岩板,其特征在于,所述分散剂为羟乙基纤维素钠。
6.根据权利要求1所述的发热岩板,其特征在于,所述保温层包括以下重量份的制备原料:二氧化硅溶胶25份~30份、长切纤维7份~12份、短切纤维10份~15份以及粘结剂3份~7份。
7.根据权利要求6所述的发热岩板,其特征在于,所述二氧化硅溶胶的疏水率为80%~95%。
8.根据权利要求6所述的发热岩板,其特征在于,所述长切纤维以及所述短切纤维为同一类具有单一连续性的碳纤维,且所述长切纤维的长度为10mm~25mm,直径为0.2mm~0.4mm,所述短切纤维的长度为0.1mm~0.5mm,直径为0.1mm~0.4mm。
9.根据权利要求6所述的发热岩板,其特征在于,所述粘结剂为聚氨酯、丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯以及醇酸树脂中至少一种。
10.一种发热岩板的制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备如权利要求1~9任一项所述的发热岩板,所述制备方法包括以下步骤:
