[发明专利]一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述材料按重量组份计，包括以下组分：

脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料30份～40份；

硼酸改性石墨烯50份～60份；

聚合物基体形变复合物70份～80份；

十水焦磷酸四钠10份～15份；

聚丙烯酰胺5份～7.5份；

十二烷基硫酸钠10份～15份；

4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)5份～10份；

1,4'-丁二醇3份～5份。

2.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述聚合物基体为聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸、聚乙烯醇聚苯胺中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料中的脂肪酸为十八烷酸、十六烷酸、月桂酸或癸二酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料，按重量组份计包括以下组分：

脂肪酸20份～30份；

硅粉40份～60份；

碳纳米管8份～45份；

N-甲基-2-吡咯烷酮10份～20份；

二甲基乙酰胺5份～10份。

5.根据权利要求4所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将所述重量组份的硅粉置于真空状态的容器中，于60kPa～80kPa下真空作用80min～90min；

S2：将所述重量组份的二甲基乙酰胺溶于蒸馏水中，形成浓度为10％～15％的溶液，将所述重量组份的脂肪酸加入至二甲基乙酰胺溶液中，于30℃～40℃加热5min～10min，形成熔融共晶混合物；

S3：将所述步骤S1中完成真空作用的容器中通入空气20min～30min，将所述步骤S2得到的熔融共晶混合物加入到已通入空气的所述步骤S1中得到的硅粉中，得到脂肪酸/硅粉混合物；

S4：将所述步骤S3得到的脂肪酸/硅粉混合物于3℃～5℃下冷却1h～2h，然后将冷却后的脂肪酸/硅粉混合物加入乙醇溶液中，采用超声波处理30min～60min；

S5：将所述重量组份的碳纳米管加入至所述步骤S4得到的混合物中，并在加入过程中滴加所述重量组份的N-甲基-2-吡咯烷酮，以55℃～60℃加热1h～1.5h，以移除乙醇，得到脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料。

6.根据权利要求4所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述硅粉含有SiO₂的质量分数大于99.8％，所述SiO₂的密度为2000g/L～2500g/L。

7.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述硼酸改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：

A1：在氩气气氛中于1350℃～1500℃下加热石墨烯20min～40min，采用质量分数为30％～40％的硼酸浸润热处理；

A2：于300mbar～700mbar压力、于150A/cm²～300A/cm²电流下蒸发30min～50min；

A3：于150℃～200℃下真空干燥15min～20min，得到硼酸改性石墨烯。

8.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述发热材料发出的为近红外光谱，所述近红外光谱的波段为0.70μm～30μm。

9.根据权利要求8所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述近红外光谱的波段为4μm～14μm。

10.根据权利要求1所述的一种家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料，其特征在于，所述材料的制备方法包括以下步骤：

B1：将所述重量份的4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)和聚合物基体形变复合物于氮气无氧环境、70℃～75℃下以200rpm～300rpm搅拌1h～1.5h，搅拌过程中逐步滴加作为成核剂的所述重量份的十水焦磷酸四钠；

B2：向所述步骤B1得到的混合物中加入所述重量份的脂肪酸/硅粉/碳纳米管有机相变材料和所述重量份的1,4'-丁二醇，以150rpm～200rpm搅拌30min；

B3：向所述步骤B2得到的混合物中加入所述重量份的硼酸改性石墨烯和作为增稠剂的所述重量份的聚丙烯酰胺，以150rpm～200rpm搅拌30min；

B4：向所述步骤B3得到的混合物中加入所述重量份的十二烷基硫酸钠，以80rpm～100rpm搅拌10min～20min，于150℃～200℃下真空干燥得到所述家庭式汗蒸房形状记忆光控自发热材料。