[發明專利]一種室外輻射熱管理微納米纖維膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202111489892.2
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114318678B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 康翼鴻;喻學鋒;何睿;黃湛;賈寶泉
• 申請（專利權）人: 武漢中科先進材料科技有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;D04H13/00;C23C14/20;C23C14/35;D01F6/22;D01F8/10;D01F1/10;D06M11/83;D06M11/56;D06M11/65;D01F6/10;D01F6/16;D06M101/26
• 代理公司: 武漢高得專利代理事務所(普通合伙) 42268
• 代理人: 姜璐

1.一種室外輻射熱管理微納米纖維膜，其特征在于：包括保溫層和散熱層，所述保溫層為沉積有金屬膜的納米纖維膜，金屬膜為鍍Zn層，將沉積有鍍Zn層的納米纖維膜浸漬于CuSO₄、Cu(NO₃)₂、CuCl₂中的任意一種或兩種以上的溶液中置換反應得到保溫層，散熱層為摻有相變亞微米級球體和納米級球體的納米纖維膜，所述保溫層和散熱層制備形成一體的纖維膜，通過簡單的翻面，最終得到具有保溫、散熱功能的超薄熱輻射管理纖維膜，當保溫面朝外時，纖維膜處于保溫模式，當散熱面朝外時，纖維膜處于散熱模式；

所述相變亞微米級球體為相變微膠囊，殼材為SiO₂，芯材為正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷中的任意一種，粒徑為0.2-0.8um；

所述納米級球體為TiO₂、Al₂O₃、SiO、SiC、BaSO₄中的任意一種。

2.一種權利要求1所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)保溫層制備：配制高聚物紡絲液Ⅰ，通過靜電紡絲沉積一層納米纖維膜，放入烘箱烘干；采用低溫磁控濺射技術在烘干纖維膜的一面沉積一層金屬膜，金屬膜為鍍Zn層，而后浸漬于CuSO₄、Cu(NO₃)₂、CuCl₂中的任意一種或兩種以上的溶液中，置換反應后取出用去離子水清洗，而后用氮氣吹干，得到保溫層；

2)散熱層制備：配制高聚物紡絲液Ⅱ，通過靜電紡絲在保溫層遠離Zn-Cu膜的一側沉積一層納米纖維膜；

3)放入烘箱烘干，得到保溫層和散熱層分布于兩側的纖維膜。

3.根據權利要求2所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中的高聚物紡絲液Ⅰ由高聚物分散在溶劑形成，所述高聚物濃度為2-20％，所述高聚物為PS、PVC、PMMA中的任意一種，所述溶劑為THF、DMF、DMAc、甲苯中的任意一種或兩種以上。

4.根據權利要求2所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中的金屬膜厚度為0.1-5um。

5.根據權利要求2所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中的溶液中Cu的濃度為0.5-20mM，浸漬時間為2-30s。

6.根據權利要求2所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的高聚物紡絲液Ⅱ包括如下組分：相變亞微米級球體1-10份，納米級球體1-10份，高聚物A為5-15份，高聚物B為5-15份，溶劑A為20-50份，溶劑B為20-50份，共100份；制備方法為溶劑A、溶劑B按照一定比例混合，依次加入高聚物A和B，采用磁力攪拌分散均勻，而后加入亞微米級球體、加入微米級球體，超聲進行輔助分散，直至分散均勻。

7.根據權利要求2所述室外輻射熱管理微納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的高聚物A為PMMA、PVDF、PVC、PVF中的任意一種，高聚物B為PMMA、PVDF、PVC、PVF中不同于高聚物A的任意一種，溶劑A為DMF、DMAc、THF、丙酮、甲苯中的任意一種，溶劑B為DMF、DMAc、THF、丙酮、甲苯中的不同于溶劑A的任意一種。

8.如權利要求1所述室外輻射熱管理微納米纖維膜在服裝、紅外隱身材料中起到散熱/保溫的用途。