[发明专利]一种电热致变色纤维、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电热致变色纤维的制备方法，其特征在于，该电热致变色纤维包括具有三层结构的复合材料，自外而内依次为包层、中间层和芯层，其中所述包层为保护层，所述中间层为热致变色层，所述芯层为导电层；所述导电层采用的材料为具有电热效应的导电层材料；

所述热致变色层通过采用热软化拉丝法制备得到，具体为：

先获得该热致变色层的预制棒，然后对该预制棒进行热软化拉丝获得热致变色层纤维；

所述热致变色层的预制棒中包含有孔结构，所述导电层材料穿过所述预制棒的孔中，采用所述热软化拉丝法获得所述热致变色层的同时，将所述导电层作为芯层制备在所述热致变色层的内部；

所述导电层采用的材料的熔点高于所述热致变色层采用的材料的熔点；热致变色层预制棒进行热软化拉丝时导电层材料不热软化但与之共拉，最终嵌入在所述中间层内部；

该电热致变色纤维使用时，所述导电层材料在通电条件下发热，所述中间层的热致变色层材料在导电层的热作用下发挥变色功能。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护层采用的材料为第一聚合物材料；

所述热致变色层采用的材料为第二聚合物材料掺杂热致变色材料得到的聚合物基复合材料；所述热致变色材料为一种或多种能够随温度改变而发生颜色变化的有机或无机材料；

所述第一聚合物材料和第二聚合物材料种类相同或不同。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将热致变色材料和第二聚合物材料复合，得到热致变色复合材料；

(2)将步骤(1)得到的热致变色复合材料与第一聚合物材料复合，并加工成型，使得所述第一聚合物材料位于所述芯层的包层，所述热致变色复合材料位于芯层，制备得到芯包结构预制棒；

(3)在步骤(2)得到的芯包结构预制棒的芯层制孔，得到具有孔结构的预制棒；

(4)将导电层材料穿过步骤(3)得到的具有孔结构的预制棒的孔中，在拉丝设备上进行共拉，得到包含三层结构的电热致变色纤维。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚合物材料和第二聚合物材料为透明热塑性材料，且能够同时进行热软化拉丝；且其拉丝温度均低于所述热致变色材料的耐受温度。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述导电层材料的熔点高于所述第一聚合物的熔点，所述导电层材料的熔点高于所述第二聚合物的熔点；所述第一聚合物材料和第二聚合物材料的熔点之差不超过50℃。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将热致变色材料和第二聚合物材料复合，得到热致变色复合材料；

(2)将步骤(1)得到的热致变色复合材料加工制成预制棒，得到热致变色复合材料预制棒；

(3)在步骤(2)得到的热致变色复合材料预制棒中制孔，得到具有孔结构的预制棒；

(4)将导电层材料穿过步骤(3)得到的具有孔结构的预制棒的孔中，采用所述热软化拉丝法获得所述热致变色层的同时，将所述导电层作为芯层制备在所述热致变色层的内部，得到热致变色层和导电层的复合结构纤维；

(5)将步骤(4)得到的热致变色层和导电层的复合结构纤维外部涂覆包层材料，得到具有三层复合结构的所述电热致变色纤维。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)具体为：将步骤(4)得到的热致变色层和导电层的复合结构纤维在保持拉丝张力的条件下，穿过盛有流体状第一复合材料的涂覆装置中，获得表面涂覆有保护层材料的热致变色层纤维，固化后得到具有芯包结构的所述电热致变色纤维。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤(4)得到的热致变色层和导电层的复合结构纤维外部通过磁控溅射法、刷涂或喷涂涂覆所述包层材料。

9.如权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到的电热致变色纤维。

10.如权利要求9所述的电热致变色纤维的应用，其特征在于，用于制备电热致变色织物。