一種加熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加熱管，由最內層的加熱體、中間復合層和最外層的散熱層組成，所述中間復合層內部包裹有加熱體，所述中間復合層外部包覆有散熱層，所述散熱層，采用50#機油作為溶劑，組份和質量份數(shù)如下，三元乙丙膠100份，醋酸甲羥孕酮12～14份，硫磺0.4～0.6份，過氧化二異丙苯5～7.5份，硬脂酸1～2份，石墨23～27份，碳黑4～6份，凡士林4～6份，抗老化劑1～2份，促進劑M 1～2份，氧化鋅4～6份，聚苯硫醚9～11份，三氧化二銻4～6份。本發(fā)明的加熱管拉伸強度大于12.5Mpa，拉斷伸長率大于150%，使加熱管不易破裂，充分保證安裝及使用時的安全性，并且本發(fā)明的加熱管具備良好的散熱效率，導熱系數(shù)為65W/m.K。
【專利說明】
_種加熱管
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱元件，具體說是一種加熱管?！颈尘凹夹g】
[0002]目前，在室內采暖方面電加熱的采暖設備因其操作簡便智能、環(huán)保污染小、成本低等優(yōu)點，越來越受到人們的青睞，傳統(tǒng)電加熱采暖設備的加熱方式主要有液體加熱和導體類加熱管加熱兩種方式。
[0003]液體加熱采用循環(huán)栗體作為動力，使超導熱不斷流經暖氣片，超導液流動的同時不斷的被加熱，實現(xiàn)超導液的循環(huán)散熱，采用液體加熱的缺點是，栗體的噪音較大，特別在夜間，容易影響人們的睡眠，超導液循環(huán)一段時間后需要再次添加，以補充蒸發(fā)的部分超導液，這樣不僅費時費力，同時不利于節(jié)約成本，特別是栗體的增加，進一步提高了取暖設備的成本，液體加熱的取暖設備用作地暖時，一旦運送超導液的管道發(fā)生破裂，就需要進行破拆維修，維修成本較高。
[0004]導體類加熱管加熱主要采用可加熱的導電金屬絲，近幾年隨著碳纖維的發(fā)展，出現(xiàn)了采用碳纖維作為導體的加熱管，碳纖維加熱管的直徑一般為4cm，鋪設10m2的地暖則需要100m左右的碳纖維加熱管才能達到采暖的效果，因此碳纖維加熱管使用較多，同樣不利于成本的降低，而且包覆碳纖維的外皮容易破裂導致漏電，存在很大的安全隱患。
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種加熱管，通過在發(fā)熱體外部增加散熱層，提高發(fā)熱管整體的散熱效率，而且散熱層不易撕裂，充分保證使用的安全性，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種加熱管，由最內層的加熱體、中間復合層和最外層的散熱層組成，所述中間復合層內部包裹有加熱體，所述中間復合層外部包覆有散熱層，所述散熱層，采用50#機油作為溶劑，組份和質量份數(shù)如下:三元乙丙膠100份，醋酸甲輕孕酮12?14份，硫磺0.4?0.6份，過氧化二異丙苯5?7.5份，硬脂酸1?2份，石墨23?27 份，碳黑4?6份，凡士林4?6份，抗老化劑1?2份，促進劑M 1?2份，氧化鋅4?6份，聚苯硫醚9?11份，三氧化二銻4?6份。
[0006]作為進一步的技術方案，所述中間復合層由1?4層套管復合組成。
[0007]作為進一步的技術方案，所述中間復合層由包覆在加熱體上的起絕緣作用的絕緣層，和包覆在絕緣層上起連接作用的加固層組成，所述加熱體為碳纖維。
[0008]作為進一步的技術方案，所述加熱體的半徑為0.5?lcm，散熱層厚度為1?4cm，絕緣層的厚度為1?3mm，加固層厚度為1?2cm〇
[0009]作為進一步的技術方案，所述絕緣層的原料采用的是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其中四氟乙烯含量占75%，六氟丙烯含量占15%;所述加固層組成由以下重量份的原料制成:乙烯樹脂60份，硬脂酸5份，聚乙二醇PEG4000 0.4份，輕質碳酸鈣28份，石蠟油10份，絹云母22份。
[0010]上述加熱管，制備方法為:步驟一、采用擠出法包覆絕緣層，首先選好模具，根據(jù)樹脂的流變性能，控制好螺桿擠出機溫度與速度，使絕緣層原料達到溶融溫度300?350°C ;步驟二、將碳纖維交叉擰成導電線芯預熱至300?350°C使之與絕緣層內外溫度一致， 將導電線芯在絕緣層生產線上擠出一層絕緣層，要求絕緣層表面光滑、無裂縫，包覆厚度均允無起泡現(xiàn)象；步驟三、加固層原材料按重量份配比加入到混料機內熱混，充分混合至溫度150°C后放入冷混機內混至40°C時放出，加至加固層生產線備用；步驟四、將包覆了絕緣層的導線芯在強化絕緣層生產線上，擠制一層加固層；步驟五，將三元乙丙膠、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進劑M、三氧化二銻、聚苯硫醚、氧化鋅和過氧化二異丙苯按比例混合并加熱50#機油內，經過160°C X6(/混煉使混合物達到均勻制成散熱層初料，再進行密煉，在混煉的基礎上添加石墨和碳黑，通過180 °C密煉成散熱層半成品料；步驟六，最后將包覆絕緣層和加固層的導線芯在散熱層硫化生產線上擠制一層散熱層，定型后得到加熱管。
[0011]本發(fā)明通過中間復合層將加熱體和最外層的散熱層結合到一起制成了加熱管，得到的加熱管拉伸強度大于12.5Mpa，拉斷伸長率大于150%，使加熱管不易破裂，充分保證安裝及使用時的安全性，并且本發(fā)明的加熱管具備良好的散熱效率，導熱系數(shù)為65W/m.K，大于鋼(0.5%C 54 W/m.K )的導熱系數(shù)，可以充分滿足暖氣散熱的需求，散熱層在制作過程中添加石墨和碳粉，使其形成了半導體狀態(tài)，不僅使散熱效果成倍增加，散熱層不易撕裂，充分保證使用的安全性，而且能更好地抑制和屏蔽電磁輻射。
[0012]傳統(tǒng)的直徑為4cm的碳纖維加熱管，鋪設10m2的地暖則需要100m左右的碳纖維加熱管才能達到采暖的效果，而采用本發(fā)明的加熱管當直徑為12cm時，散熱效果仍然優(yōu)于直徑較小的傳統(tǒng)碳纖維加熱管，在這情況下，本發(fā)明鋪設同樣的l〇m2的地暖則需要30m左右的碳加熱管即可，有利于減少發(fā)熱體的使用，促進成本的降低?！靖綀D說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例加熱管的結構示意圖；圖中1、碳纖維，2、絕緣層，3、加固層，4、散熱層?！揪唧w實施方式】
[0014]下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明做進一步地說明。
[0015]—種加熱管，由最內層的加熱體、中間復合層和最外層的散熱層4組成，中間復合層內部包裹有加熱體，中間復合層外部包覆有散熱層4,中間復合層由包覆在加熱體上的起絕緣作用的絕緣層2,和包覆在絕緣層2上起連接作用的加固層3組成，加熱體為碳纖維1，且絕緣層2、加固層3的截面均為圓形；加熱體的半徑為0.8cm，散熱層4的橫截面為正方形，且最小的厚度為3.5cm，絕緣層2的厚度為2mm，加固層3厚度為1.5cm;所述散熱層4由以下重量份的原料制成:50#機油80份，三元乙丙膠100份，醋酸甲羥孕酮13份，硫磺0.5份，過氧化二異丙苯6.5份，硬脂酸1.5份，石墨25份，碳黑5份，凡士林5 份，抗老化劑1.5份，促進劑M 1.5份，氧化鋅5份，聚苯硫醚10份，三氧化二銻5份；所述絕緣層的原料采用的是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其中四氟乙烯含量占75%， 六氟丙烯含量占15%;所述加固層組成由以下重量份的原料制成:乙烯樹脂60份，硬脂酸5 份，聚乙二醇PEG4000 0.4份，輕質碳酸鈣28份，石蠟油10份，絹云母22份。[〇〇16]上述加熱管，制備方法為:步驟一、采用擠出法包覆絕緣層，首先選好模具，根據(jù)樹脂的流變性能，控制好螺桿擠出機溫度與速度，使絕緣層原料達到溶融溫度300?350°C ;步驟二、將碳纖維交叉擰成導電線芯預熱至300?350°C使之與絕緣層內外溫度一致， 將導電線芯在絕緣層生產線上擠出一層絕緣層，要求絕緣層表面光滑、無裂縫，包覆厚度均允無起泡現(xiàn)象；步驟三、加固層原材料按重量份配比加入到混料機內熱混，充分混合至溫度150°C后放入冷混機內混至40°C時放出，加至加固層生產線備用；步驟四、將包覆了絕緣層的導線芯在強化絕緣層生產線上，擠制一層加固層；步驟五，將三元乙丙膠、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進劑M、三氧化二銻、聚苯硫醚、氧化鋅和過氧化二異丙苯按比例混合并加熱50#機油內，經過160°C X6(/混煉使混合物達到均勻制成散熱層初料，再進行密煉，在混煉的基礎上添加石墨和碳黑，通過180 °C密煉成散熱層半成品料；步驟六，最后將包覆絕緣層和加固層的導線芯在散熱層硫化生產線上擠制一層散熱層，定型后得到加熱管。
[0017]本發(fā)明的絕緣層主要作用是絕緣、耐溫，其熔點在250度?300度之間，200度時可長期使用，其絕緣性能從深冷到最高工作溫度都能涵蓋，從50Hz到1010Hz超高頻的通電范圍內幾乎不變，介質損耗角正切隨頻率的變化則有些變化，但隨溫度變化不大;絕緣層電阻率很高，一般大于l〇15MQ/m，且隨溫度變化甚微，也不受水和潮氣的影響，耐電弧大于 165s;絕緣層的擊穿場隨厚度的減少而提高，當厚度大于1mm時，擊穿場強在30kV/mm以上， 但不隨溫度的變化而變化。
[0018]本發(fā)明加熱管作為地暖采暖的實驗對比實驗條件:閉式小室的要求小室內部的凈尺寸應為:地面(4 士 0.2m)X(4士0.2 m )高度2.8土0.2 m 1、小室在任何情況下應為氣密的。2、室的內表面應涂不含金屬涂料的油漆。 3、小室周圍應設夾層，夾層內應維持穩(wěn)定的溫度環(huán)境。4、小室的四壁、門、窗(若采用)、屋頂和地面的熱阻偏差應在20%以內。5、小室門應直接對著夾層外門。夾層外門必須氣密，并宜具有和夾層墻相同的熱阻。夾層外圍護層的墻、屋頂和地面總熱阻應大于或等于1.73 m ’ ? K/W。實驗組為本發(fā)明的加熱管，對照組為發(fā)明專利(專利號2012103208943)的加熱管， 兩實驗組的加熱裝置功率相同。[〇〇19]試驗方法:用加熱裝置分別連接兩組的加熱管，兩組的輸出功率相同，以對照組作為基準組，當對照組的加熱管75°C恒溫后，立即檢測實驗組加熱管的溫度，此時實驗組加熱管的溫度為85°C，由此可得出本發(fā)明的加熱管達到的熱效率更高。
[0020]本發(fā)明的加熱管的散熱層的截面還可以為圓形、菱形、其他多邊形等，且本發(fā)明的加熱管不僅僅用于取暖，還可以用于熱水器、保溫箱、孵化器等設備的加熱裝置。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
【主權項】
1.一種加熱管，其特征在于，由最內層的加熱體、中間復合層和最外層的散熱層組成， 所述中間復合層內部包裹有加熱體，所述中間復合層外部包覆有散熱層，所述散熱層，采用50#機油作為溶劑，組份和質量份數(shù)如下:三元乙丙膠100份，醋酸甲 輕孕酮12?14份，硫磺0.4?0.6份，過氧化二異丙苯5?7.5份，硬脂酸1?2份，石墨23?27 份，碳黑4?6份，凡士林4?6份，抗老化劑1?2份，促進劑M 1?2份，氧化鋅4?6份，聚苯硫 醚9?11份，三氧化二銻4?6份。2.如權利要求1所述的一種加熱管，其特征在于:所述中間復合層由1?4層套管復合組 成。3.如權利要求2所述的一種加熱管，其特征在于:所述中間復合層由包覆在加熱體上的 起絕緣作用的絕緣層，和包覆在絕緣層上起連接作用的加固層組成，所述加熱體為碳纖維。4.如權利要求3所述的一種加熱管，其特征在于:所述加熱體的半徑為0.5?lcm，散熱 層厚度為1?4cm，絕緣層的厚度為1?3mm，加固層厚度為1?2cm〇5.如權利要求3所述的一種加熱管，其特征在于:所述絕緣層的原料采用的是四氟乙烯 和六氟丙稀的共聚物，其中四氟乙稀含量占75%，六氟丙稀含量占15%;所述加固層組成由以下重量份的原料制成:乙烯樹脂60份，硬脂酸5份，聚乙二醇 PEG4000 0.4份，輕質碳酸鈣28份，石蠟油10份，絹云母22份。6.如權利要求3所述的一種加熱管，其特征在于:所述散熱層由以下重量份的原料制 成:50#機油80份，三元乙丙膠100份，醋酸甲羥孕酮13份，硫磺0.5份，過氧化二異丙苯6.5 份，硬脂酸1.5份，石墨25份，碳黑5份，凡士林5份，抗老化劑1.5份，促進劑M 1.5份，氧化鋅5 份，聚苯硫醚10份，三氧化二銻5份。7.如權利要求5所述的一種加熱管，其特征在于，制備方法為:步驟一、采用擠出法包覆絕緣層，首先選好模具，根據(jù)樹脂的流變性能，控制好螺桿擠 出機溫度與速度，使絕緣層原料達到溶融溫度300?350°C ;步驟二、將碳纖維交叉擰成導電線芯預熱至300?350°C使之與絕緣層內外溫度一致， 將導電線芯在絕緣層生產線上擠出一層絕緣層，要求絕緣層表面光滑、無裂縫，包覆厚度均 允無起泡現(xiàn)象；步驟三、加固層原材料按重量份配比加入到混料機內熱混，充分混合至溫度150°C后放 入冷混機內混至40°C時放出，加至加固層生產線備用；步驟四、將包覆了絕緣層的導線芯在強化絕緣層生產線上，擠制一層加固層；步驟五，將三元乙丙膠、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進劑M、三氧化二銻、聚 苯硫醚、氧化鋅和過氧化二異丙苯按比例混合并加熱50#機油內，經過160°C X6(/混煉使 混合物達到均勻制成散熱層初料，再進行密煉，在混煉的基礎上添加石墨和碳黑，通過180 °C密煉成散熱層半成品料；步驟六，最后將包覆絕緣層和加固層的導線芯在散熱層硫化生產線上擠制一層散熱 層，定型后得到加熱管。
【文檔編號】C08K13/02GK105979615SQ201610322256
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】王勇
【申請人】山東法斯特建材股份有限公司