[发明专利]一种相变红外隐身材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种相变红外隐身材料的制备方法，将胶原纤维于适量的有机溶液中搅拌分散均匀后，经抽滤成型，滴加均匀相变材料，待自然阴干后即可得到以胶原纤维基复合的相变材料。或是将胶原纤维于适量的有机溶剂搅拌分散均匀后，经抽滤成型，滴加均匀相变材料，待自然阴干后，在其表面涂饰金属粉末M涂层或氧化物MO_x隔热层，即可得到以胶原纤维基复合的相变材料。本发明能有效地防止相变材料相变后的泄漏，无需人为再进行化学接枝来获得吸附基团，缩短了制备周期，提高了生产效率，降低了制备成本，还避免了现有技术使用表面活性剂和催化剂所带来的诸多问题。

技术领域

本发明属于相变材料的研究领域，具体涉及一种利用胶原纤维特有的多层级纤维结构及化学反应特性来制备相变材料的方法，及其在红外隐身领域的应用。

背景技术

相变材料主要利用相变过程吸收环境的热(冷)量，并且在必要时向环境释放热(冷)量，以此得以控制材料与周围环境的温度【李发学,张广平,吴丽莉,余建勇.相变材料在新型红外伪装服上的应用.纺织学报,2003,24,167-169.】。其中，固-液相变材料因其相变热熔较大、体积变化较小、相变温度范围宽、强度适中等优点，成为目前研究较多的材料。为了防止固-液相变材料经相变后带来的泄漏、腐蚀等问题，通常将固-液相变材料制备成聚合高分子材料作为壁材相变材料为囊芯的核壳型微胶囊来使用【杨爱弟,王智慧,张存,等.热红外降温-相变复合隐身涂层的研究.现代防御技术,2009,5,21-24.李少炳,景文斌,徐亮,王丽熙,张其土.红外隐身用石蜡微胶囊的制备与表征.功能材料,2013,44,1034-1038.】。但是这种微胶囊的制备对壁材的选择极其严格，而且壁材的存在将弱化热传导，不利于相变材料对温度作出及时的响应。另外，其制备过程复杂、条件严苛，且微胶囊稳定性较差。

为解决上述问题近年来提出了利用多孔基体材料来吸附储存相变材料，制备复合相变材料的方法【吴梓敏,黄雪,崔英德,冯光炷.多孔基定型相变材料的研究进展.仲恺农业工程学院学报,2015,28,66-70.】。该类材料可防止相变材料的外泄和腐蚀问题，且多孔基体可大大强化热传导过程，使相变材料相变时间缩短，从而及时响应环境温度的变化。近年来国内外应用较多的多孔基体主要有四种：膨胀石墨基体、膨胀珍珠岩基体、多孔陶瓷基体和多孔金属基体【陈立萌,朱孝钦,周新涛,胡劲,兰阳,常静华.多孔基复合相变材料的制备与研究进展.材料导报,2016,30,127-132.】。但是，这些多孔基体制备的多孔基复合相变材料的广泛应用仍然存在诸多问题，如膨胀石墨基体疏松多孔蠕虫状结构的机械强度较差，孔径分布不均匀；膨胀珍珠岩基体导热系数小；多孔金属基体具有较强的导热性，但是可供选择的多孔金属基体较少，而且其化学稳定性极差。目前，亟待开发新型的存储基底材料用于制备复合相变材料。

发明内容

本发明专利的目的是针对现有产品的不足而提供一种以天然胶原纤维为基材储存相变材料制备纤维基复合相变材料。其特点是利用制革行业所产生的胶原纤维材料作为基材，生产化学稳定性好的纤维基复合相变材料，并应用于红外隐身材料领域。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种相变红外隐身材料的制备方法包括以下步骤：

(1)将胶原纤维于适量的有机溶液中搅拌分散均匀；

(2)经抽滤成型；

(3)滴加均匀相变材料；

(4)自然阴干后即可得到以胶原纤维基复合的相变材料Fiber/P；

或，

自然阴干后，以有机粘合剂在其上表面涂饰金属粉末M反射层或在其下表面涂饰氧化物MO_x隔热层，即可得到以胶原纤维基复合的相变材料Fiber/P/M或MO_x/Fiber/P。

进一步的，所述胶原纤维是以牛皮、羊皮或猪皮为原料按常规制革方法生产的纤维。