[發(fā)明專利]一種相變紅外隱身材料的制備方法

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• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108929629A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃鑫;王曉玲;王亞平;石碧
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D5/33;C09D7/62;C09D7/61;C09K5/06
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 馬振剛

本發(fā)明公開了一種相變紅外隱身材料的制備方法，將膠原纖維于適量的有機溶液中攪拌分散均勻后，經(jīng)抽濾成型，滴加均勻相變材料，待自然陰干后即可得到以膠原纖維基復合的相變材料。或是將膠原纖維于適量的有機溶劑攪拌分散均勻后，經(jīng)抽濾成型，滴加均勻相變材料，待自然陰干后，在其表面涂飾金屬粉末M涂層或氧化物MO_x隔熱層，即可得到以膠原纖維基復合的相變材料。本發(fā)明能有效地防止相變材料相變后的泄漏，無需人為再進行化學接枝來獲得吸附基團，縮短了制備周期，提高了生產(chǎn)效率，降低了制備成本，還避免了現(xiàn)有技術(shù)使用表面活性劑和催化劑所帶來的諸多問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于相變材料的研究領(lǐng)域，具體涉及一種利用膠原纖維特有的多層級纖維結(jié)構(gòu)及化學反應特性來制備相變材料的方法，及其在紅外隱身領(lǐng)域的應用。

背景技術(shù)

相變材料主要利用相變過程吸收環(huán)境的熱(冷)量，并且在必要時向環(huán)境釋放熱(冷)量，以此得以控制材料與周圍環(huán)境的溫度【李發(fā)學,張廣平,吳麗莉,余建勇.相變材料在新型紅外偽裝服上的應用.紡織學報,2003,24,167-169.】。其中，固-液相變材料因其相變熱熔較大、體積變化較小、相變溫度范圍寬、強度適中等優(yōu)點，成為目前研究較多的材料。為了防止固-液相變材料經(jīng)相變后帶來的泄漏、腐蝕等問題，通常將固-液相變材料制備成聚合高分子材料作為壁材相變材料為囊芯的核殼型微膠囊來使用【楊愛弟,王智慧,張存,等.熱紅外降溫-相變復合隱身涂層的研究.現(xiàn)代防御技術(shù),2009,5,21-24.李少炳,景文斌,徐亮,王麗熙,張其土.紅外隱身用石蠟微膠囊的制備與表征.功能材料,2013,44,1034-1038.】。但是這種微膠囊的制備對壁材的選擇極其嚴格，而且壁材的存在將弱化熱傳導，不利于相變材料對溫度作出及時的響應。另外，其制備過程復雜、條件嚴苛，且微膠囊穩(wěn)定性較差。

為解決上述問題近年來提出了利用多孔基體材料來吸附儲存相變材料，制備復合相變材料的方法【吳梓敏,黃雪,崔英德,馮光炷.多孔基定型相變材料的研究進展.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院學報,2015,28,66-70.】。該類材料可防止相變材料的外泄和腐蝕問題，且多孔基體可大大強化熱傳導過程，使相變材料相變時間縮短，從而及時響應環(huán)境溫度的變化。近年來國內(nèi)外應用較多的多孔基體主要有四種：膨脹石墨基體、膨脹珍珠巖基體、多孔陶瓷基體和多孔金屬基體【陳立萌,朱孝欽,周新濤,胡勁,蘭陽,常靜華.多孔基復合相變材料的制備與研究進展.材料導報,2016,30,127-132.】。但是，這些多孔基體制備的多孔基復合相變材料的廣泛應用仍然存在諸多問題，如膨脹石墨基體疏松多孔蠕蟲狀結(jié)構(gòu)的機械強度較差，孔徑分布不均勻；膨脹珍珠巖基體導熱系數(shù)小；多孔金屬基體具有較強的導熱性，但是可供選擇的多孔金屬基體較少，而且其化學穩(wěn)定性極差。目前，亟待開發(fā)新型的存儲基底材料用于制備復合相變材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利的目的是針對現(xiàn)有產(chǎn)品的不足而提供一種以天然膠原纖維為基材儲存相變材料制備纖維基復合相變材料。其特點是利用制革行業(yè)所產(chǎn)生的膠原纖維材料作為基材，生產(chǎn)化學穩(wěn)定性好的纖維基復合相變材料，并應用于紅外隱身材料領(lǐng)域。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種相變紅外隱身材料的制備方法包括以下步驟：

(1)將膠原纖維于適量的有機溶液中攪拌分散均勻；

(2)經(jīng)抽濾成型；

(3)滴加均勻相變材料；

(4)自然陰干后即可得到以膠原纖維基復合的相變材料Fiber/P；

或，

自然陰干后，以有機粘合劑在其上表面涂飾金屬粉末M反射層或在其下表面涂飾氧化物MO_x隔熱層，即可得到以膠原纖維基復合的相變材料Fiber/P/M或MO_x/Fiber/P。

進一步的，所述膠原纖維是以牛皮、羊皮或豬皮為原料按常規(guī)制革方法生產(chǎn)的纖維。