近年來(lái)，伴隨著電熱膜輻射供暖系統(tǒng)技術(shù)的日臻完善以及大量案例的應(yīng)用實(shí)踐，電熱膜電地暖系統(tǒng)“環(huán)保、舒適、控制靈活、用電削峰填谷、便于行為節(jié)能”等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越得到社會(huì)各界的普遍認(rèn)可。然而市場(chǎng)繁榮發(fā)展的同時(shí)難免會(huì)“泥沙俱下”，因電熱膜質(zhì)量問(wèn)題而出現(xiàn)的電熱膜電地暖系統(tǒng)電氣安全及局部過(guò)熱問(wèn)題、供暖效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、室內(nèi)溫度逐年降低的失敗案例也并不少見(jiàn)。因此，保證并提高電熱膜產(chǎn)品的安全性及使用效果，研發(fā)、生產(chǎn)性能優(yōu)質(zhì)的電熱膜產(chǎn)品顯得尤為重要。高分子電熱膜產(chǎn)品的研發(fā)在豐富電熱膜產(chǎn)品種類的同時(shí)，提升并擴(kuò)展了電熱膜產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

導(dǎo)電高分子：電熱膜發(fā)熱材料的一場(chǎng)變革

產(chǎn)品的變革往往是由生產(chǎn)此類產(chǎn)品的材料變革開始的，電熱膜行業(yè)中高分子電熱膜產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)也不例外。新材料導(dǎo)電高分子的誕生，為高分子電熱膜的研發(fā)提供了材料基礎(chǔ)與保障。

導(dǎo)電高分子誕生于上世紀(jì)70年代，是高分子材料中嶄新的分支體系，屬于新材料領(lǐng)域的前沿學(xué)科，其發(fā)明者獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。導(dǎo)電高分子的電熱轉(zhuǎn)換原理可簡(jiǎn)單描述為：有機(jī)物質(zhì)單體在聚合形成高分子的同時(shí)，可以通過(guò)不同的分子設(shè)計(jì)及有機(jī)合成工藝或嫁接或摻雜具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)、不同基團(tuán)數(shù)量、不同自由電子數(shù)的陽(yáng)性、陰性或雙性基團(tuán)（被稱為極性基團(tuán)），從而形成具有不同電介和電熱性能的不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電高分子。給導(dǎo)電高分子通電，被束縛在無(wú)數(shù)個(gè)極性基團(tuán)團(tuán)束中的自由電子群在狹窄的空間內(nèi)逆電流方向定向移動(dòng)形成電流，同時(shí)電子在移動(dòng)過(guò)程中受到阻礙發(fā)生碰撞、產(chǎn)生摩擦撞擊熱，并主要以遠(yuǎn)紅外輻射熱的形式向外傳遞。

正是因?yàn)閷?dǎo)電高分子在導(dǎo)電過(guò)程中擁有上述優(yōu)越的發(fā)熱性能，使其成為天然的發(fā)熱電阻材料（又稱電熱材料或發(fā)熱材料）。由于不同的發(fā)熱電阻材料具有不同的“電介性能、半衰期、電熱轉(zhuǎn)換效率、配伍性”等，因此決定了其電熱膜產(chǎn)品具有不同的電氣安全性能、熱穩(wěn)定性、電熱轉(zhuǎn)換效率包括輻射熱占比、抗老化氧化能力、使用壽命等等。而應(yīng)用在高分子電熱膜的導(dǎo)電高分子，通過(guò)分子設(shè)計(jì)可以達(dá)到按需要調(diào)整電介、電熱性能、耐酸堿侵蝕能力、材料配伍性能、有效控制遠(yuǎn)紅外輻射波長(zhǎng)范圍和調(diào)整主峰波長(zhǎng)及比例等，從而使得以導(dǎo)電高分子為發(fā)熱電阻材料的高分子電熱膜產(chǎn)品具有功率密度范圍大、使用壽命長(zhǎng)、電熱轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)電磁輻射、遠(yuǎn)紅外輻射熱占比大和舒適性強(qiáng)等特點(diǎn)。

眾所周知，發(fā)熱電阻材料是電熱膜的核心，由北京新宇陽(yáng)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“新宇陽(yáng)”）研發(fā)的高分子電熱膜的發(fā)熱電阻材料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)擁有突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，我國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《低溫輻射電熱膜》（JG/T286 2010）將高分子電熱膜與金屬基電熱膜、無(wú)機(jī)非金屬基電熱膜（包括碳纖維電熱膜、油墨電熱膜等）并稱為電熱膜的三大產(chǎn)品類別，并且該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編制委員會(huì)在對(duì)眾多送檢樣品檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后，將新宇陽(yáng)高分子電熱膜作為該標(biāo)準(zhǔn)唯一的技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證產(chǎn)品。

性能優(yōu)越的高分子電熱膜

不言而喻，發(fā)熱電阻材料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了電熱膜產(chǎn)品的品質(zhì)與性能，優(yōu)異的導(dǎo)電高分子發(fā)熱電阻材料只有與合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相結(jié)合，才能研制生產(chǎn)出高效、優(yōu)質(zhì)的高分子電熱膜產(chǎn)品。

據(jù)介紹，高分子電熱膜的研發(fā)生產(chǎn)需要根據(jù)電熱膜的應(yīng)用領(lǐng)域、電介性能及功能性要求合成導(dǎo)電高分子及復(fù)合導(dǎo)電高分子，將經(jīng)過(guò)特殊處理的金屬絲作電極，與玻纖、化纖、棉線等一起，針織或紡織成帶有金屬電極的基材，分別用于不同性能要求的電熱膜，然后通過(guò)“傻瓜式”涂布工藝，按照不同電壓下的功率密度要求將復(fù)合導(dǎo)電高分子材料涂覆在基材上，形成裸體電熱膜，再根據(jù)使用要求將裸體電熱膜外敷不同的絕緣材料，最后裁剪、連接接線端子、焊接引出導(dǎo)線，將成品進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來(lái)的高分子電熱膜具有以下三大特點(diǎn)：

1.高分子電熱膜是具有基材的電熱膜。大部分電熱膜均沒(méi)有基材，直接將電熱材料被覆于兩層絕緣薄膜之間。這種結(jié)構(gòu)的電熱膜有效發(fā)熱面積小、同等功率電熱膜的功率密度大，容易出現(xiàn)局部過(guò)熱現(xiàn)象。無(wú)基材的電熱膜一旦過(guò)熱，電熱材料會(huì)出現(xiàn)龜裂電阻變大、電極開裂、絕緣電阻變小甚至漏電，用戶在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)跳閘、室溫逐漸降低、地面坍塌等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生著火、觸電等事故。

與無(wú)基材的電熱膜相比，高分子電熱膜的電熱材料——導(dǎo)電高分子通過(guò)連接料與基材和電極緊密結(jié)合成為一體，克服了無(wú)基材電熱膜的弊端，且柔韌性好、抗老化裂化能力大大提高，外敷絕緣材料的選擇范圍廣；同時(shí)可以根據(jù)后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)要求改變基材材質(zhì)、疏密度、電極間距，生產(chǎn)各種功能的裸體電熱膜，如：透氣性電熱膜、耐高溫電熱膜、柔性電熱膜、特殊功能性電熱膜，可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的電熱產(chǎn)品開發(fā)。

2.高分子電熱膜是以金屬絲為電極的電熱膜。無(wú)機(jī)非金屬基電熱膜通常是以銅片作為電極，電極與電熱材料斷面接觸。銅片電極很難與電熱材料連續(xù)、緊密結(jié)合，且怕折彎，這也是這類電熱膜通電后容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象的主要原因之一。而高分子電熱膜的電極由經(jīng)過(guò)特殊處理的若干組超細(xì)金屬絲組成，不僅在基材的編織過(guò)程中與其他纖維形成整體，涂覆導(dǎo)電高分子后完全被電熱材料包裹，不僅與電熱材料結(jié)合緊密，電氣性能穩(wěn)定、柔韌性好，電極的抗氧化老化能力也大大加強(qiáng)。

3.高分子電熱膜是功率密度可以任意調(diào)整的電熱膜。功率密度是指單位有效發(fā)熱面積上的電功率（單位：w/m2）。由于導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電性能、植入電極的基材、自動(dòng)化涂覆工藝以及外敷絕緣材料的選擇等均具有靈活性，所以高分子電熱膜的功率密度可以任意設(shè)計(jì)。加上易于加工成具有柔韌性、功能性的電熱膜，所以高分子電熱膜與其他類型的電熱膜相比，具有更廣泛的用途。

應(yīng)用廣泛的高分子電熱膜

高分子電熱膜具有的上述諸多特點(diǎn)使得其在電熱膜界享有盛名，而其“任意幅寬和形狀、任意使用電壓、任意功率密度”等三個(gè)任意的特點(diǎn)和可以賦予其特殊功能性的優(yōu)勢(shì)，使得高分子電熱膜后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)空間更大、應(yīng)用領(lǐng)域更廣。

在傳統(tǒng)的建筑供暖應(yīng)用方面，新宇陽(yáng)于2002年在北京市海淀區(qū)圓明園花園鋪裝了國(guó)內(nèi)第一個(gè)電熱膜電地暖工程，開啟了國(guó)內(nèi)電熱膜用于地暖的先河。截至目前，新宇陽(yáng)的高分子電熱膜“電地暖、電熱墻暖、電熱頂棚供暖、輻射電熱板”供暖系統(tǒng)已大面積應(yīng)用于居民及公共建筑、農(nóng)業(yè)大棚、農(nóng)村煤改電工程。為保證其電熱膜電地暖系統(tǒng)的安全，新宇陽(yáng)還先后開發(fā)了過(guò)熱保護(hù)裝置、泄漏電流屏蔽膜及電熱膜等專利技術(shù)，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多擁有多項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)的電熱膜生產(chǎn)企業(yè)。

在已經(jīng)投入的衛(wèi)星接收天線融雪化冰、道路及屋頂融雪、理療保健、農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)、工業(yè)設(shè)備及管道伴熱等領(lǐng)域，新宇陽(yáng)高分子電熱膜也取得了良好的使用效果與不俗的市場(chǎng)回報(bào)。在新開發(fā)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片融雪化冰、航天工業(yè)應(yīng)用、設(shè)備偽裝、遠(yuǎn)紅外治療設(shè)備以及其他方面的應(yīng)用領(lǐng)域，新宇陽(yáng)也在積極探索高分子電熱膜的應(yīng)用之路。

高分子電熱膜的推廣與應(yīng)用在獲得良好市場(chǎng)與社會(huì)效益的同時(shí)，也受到了眾多行業(yè)人士的肯定與贊譽(yù)：新宇陽(yáng)高分子電熱膜是《中國(guó)建設(shè)報(bào)》評(píng)出的電熱膜行業(yè)唯一的領(lǐng)軍品牌；中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)輻射供暖供冷委員會(huì)連續(xù)兩屆推薦品牌；“新宇陽(yáng)高分子電熱膜電地暖系統(tǒng)”入選北京市發(fā)改委、北京市科委等六委辦局聯(lián)合下發(fā)的“北京市2012年低碳技術(shù)產(chǎn)品推薦產(chǎn)品”（京發(fā)改 2012-780號(hào)）；獲得了北京自主創(chuàng)新產(chǎn)品證書、被納入政府采購(gòu)名單……作為高分子電熱膜產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)，新宇陽(yáng)也受到了社會(huì)各界廣泛認(rèn)可：是2009年和2012年兩次獲得復(fù)核通過(guò)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，是國(guó)家科技部等六部委聯(lián)合頒發(fā)的“十大科技創(chuàng)新型企業(yè)”；作為《低溫輻射電熱膜》標(biāo)準(zhǔn)編制突出貢獻(xiàn)單位，是國(guó)家電熱膜生產(chǎn)示范基地。