[發明專利]一種低紅外熱輻射率聚合物納米網及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010771892.0
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111877000A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 孫博文;方浩明
• 申請（專利權）人: 孫博文
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D01F6/14;D01F6/60;C23C14/30;C23C14/20;C23C14/12;D06M101/24;D06M101/34
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本申請公開了一種紅外熱輻射的聚合物納米網及其制作方法，利用人體中紅外熱輻射效應以及聚合物納米網高柔韌度，提供一種可穿戴紅外熱輻射管理設備，適用于人體皮膚復雜曲面。金屬材料的低輻射率對人體中紅外熱輻射的反射效應最高可達到90％，能有效實現對皮膚的被動保溫。另外孔狀結構的聚合物納米網作為基材，制備的紅外熱輻射設備具有熱輻射屏蔽率高，透氣，聚合物材料消耗少，柔韌度高等優異性能。其制備方法簡便，可有效降低溫度調節的能量消耗。

技術領域

本發明屬于納米材料的制備技術領域，具體涉及一種低紅外熱輻射率聚合物納米網及其制備方法和在可穿戴領域的應用。

背景技術

對于傳統熱管理系統(空調)難以應用的室外環境，人體暴露于快速的溫度變化中，特別是在劇烈運動或冬季走動后，會導致健康問題。在室外溫度每降低1℃時，與心血管疾病(CVD)相關的死亡率增加1.72％。

戴用紡織材料制成的冬季手套會不利地降低手的靈活性。與未戴手套的手相比，戴手套的手的手指敏捷度最高降低70％，而手部敏捷度最高降低40％。因此，開發出一種輕質便利，靈活，可穿戴的紅外保溫材料至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種低紅外熱輻射率聚合物納米網及其制備方法和在可穿戴領域的應用。

為了解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種低紅外熱輻射率聚合物納米網，包括基層納米纖維網以及沉積在基層納米纖維網上的高紅外反射層。

優選地，所述基層納米纖維網為使用熱塑性樹脂或水溶性樹脂制備的納米纖維網，樹脂為PVA、EVA、PA-6、PP、PE或PLA中的一種或兩種以上混合物。

優選地，所述高紅外反射層采用低紅外輻射率的涂層，所述低紅外輻射率的涂層為金、銀、銅、鈦或鋁中的一種或兩種以上合金以及高導電聚合物。

優選地，當所述樹脂為PVA時，所述基層納米纖維網的制備方法如下：將水溶液的8-12wt％PVA裝入注射器中，并將注射器針尖接到DC電源，施加電勢，電勢為10-20kV，泵速為0.01-0.03ml/h，針頭收集器距離為10-20cm，得到PVA納米纖維，然后使用電子束蒸發鍍膜在PVA納米纖維上沉積低紅外輻射率的涂層，所述低紅外輻射率的涂層厚度為50-300nm。

優選地，當所述樹脂為PVA時，所述基層納米纖維網的制備方法如下：將水溶液的10wt％PVA裝入注射器中，并將注射器針尖接到DC電源，施加電勢，電勢為15kV，泵速為0.02ml/h，針頭收集器距離為15cm，得到PVA納米纖維，然后使用電子束蒸發鍍膜在PVA納米纖維上沉積低紅外輻射率的涂層，所述低紅外輻射率的涂層厚度為50-300nm。

優選地，當所述樹脂為PA-6時，所述基層納米纖維網的制備方法如下：將甲酸溶液的18-22wt％尼龍-6裝入注射器中，并將注射器針尖接到DC電源，施加電勢，電勢為18-22kV，泵速為0.1-0.3ml/h，針頭收集器距離為15-19cm，得到尼龍-6納米纖維，然后使用電子束蒸發鍍膜在尼龍-6納米纖維上沉積140-160nm的鈦層得到尼龍-6納米纖維層。

優選地，當所述樹脂為PA-6時，所述基層納米纖維網的制備方法如下：將甲酸溶液的20wt％尼龍-6裝入注射器中，并將注射器針尖接到DC電源，施加電勢，電勢為20kV，泵速為0.2ml/h，針頭收集器距離為17cm，得到尼龍-6納米纖維，然后使用電子束蒸發鍍膜在尼龍-6納米纖維上沉積150nm的鈦層得到尼龍-6納米纖維層。

優選地，所述尼龍-6納米纖維層的制備方法還包括：將尼龍-6納米纖維進行熱軋10個循環。

本發明還提出一種低紅外熱輻射率聚合物納米網的制備方法，包括如下步驟：

S1、制備PVA基層納米纖維網或尼龍-6基層納米纖維網；