[发明专利]一种低红外热辐射率聚合物纳米网及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种红外热辐射的聚合物纳米网及其制作方法，利用人体中红外热辐射效应以及聚合物纳米网高柔韧度，提供一种可穿戴红外热辐射管理设备，适用于人体皮肤复杂曲面。金属材料的低辐射率对人体中红外热辐射的反射效应最高可达到90％，能有效实现对皮肤的被动保温。另外孔状结构的聚合物纳米网作为基材，制备的红外热辐射设备具有热辐射屏蔽率高，透气，聚合物材料消耗少，柔韧度高等优异性能。其制备方法简便，可有效降低温度调节的能量消耗。

技术领域

本发明属于纳米材料的制备技术领域，具体涉及一种低红外热辐射率聚合物纳米网及其制备方法和在可穿戴领域的应用。

背景技术

对于传统热管理系统(空调)难以应用的室外环境，人体暴露于快速的温度变化中，特别是在剧烈运动或冬季走动后，会导致健康问题。在室外温度每降低1℃时，与心血管疾病(CVD)相关的死亡率增加1.72％。

戴用纺织材料制成的冬季手套会不利地降低手的灵活性。与未戴手套的手相比，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，开发出一种轻质便利，灵活，可穿戴的红外保温材料至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种低红外热辐射率聚合物纳米网及其制备方法和在可穿戴领域的应用。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低红外热辐射率聚合物纳米网，包括基层纳米纤维网以及沉积在基层纳米纤维网上的高红外反射层。

优选地，所述基层纳米纤维网为使用热塑性树脂或水溶性树脂制备的纳米纤维网，树脂为PVA、EVA、PA-6、PP、PE或PLA中的一种或两种以上混合物。

优选地，所述高红外反射层采用低红外辐射率的涂层，所述低红外辐射率的涂层为金、银、铜、钛或铝中的一种或两种以上合金以及高导电聚合物。

优选地，当所述树脂为PVA时，所述基层纳米纤维网的制备方法如下：将水溶液的8-12wt％PVA装入注射器中，并将注射器针尖接到DC电源，施加电势，电势为10-20kV，泵速为0.01-0.03ml/h，针头收集器距离为10-20cm，得到PVA纳米纤维，然后使用电子束蒸发镀膜在PVA纳米纤维上沉积低红外辐射率的涂层，所述低红外辐射率的涂层厚度为50-300nm。

优选地，当所述树脂为PVA时，所述基层纳米纤维网的制备方法如下：将水溶液的10wt％PVA装入注射器中，并将注射器针尖接到DC电源，施加电势，电势为15kV，泵速为0.02ml/h，针头收集器距离为15cm，得到PVA纳米纤维，然后使用电子束蒸发镀膜在PVA纳米纤维上沉积低红外辐射率的涂层，所述低红外辐射率的涂层厚度为50-300nm。

优选地，当所述树脂为PA-6时，所述基层纳米纤维网的制备方法如下：将甲酸溶液的18-22wt％尼龙-6装入注射器中，并将注射器针尖接到DC电源，施加电势，电势为18-22kV，泵速为0.1-0.3ml/h，针头收集器距离为15-19cm，得到尼龙-6纳米纤维，然后使用电子束蒸发镀膜在尼龙-6纳米纤维上沉积140-160nm的钛层得到尼龙-6纳米纤维层。

优选地，当所述树脂为PA-6时，所述基层纳米纤维网的制备方法如下：将甲酸溶液的20wt％尼龙-6装入注射器中，并将注射器针尖接到DC电源，施加电势，电势为20kV，泵速为0.2ml/h，针头收集器距离为17cm，得到尼龙-6纳米纤维，然后使用电子束蒸发镀膜在尼龙-6纳米纤维上沉积150nm的钛层得到尼龙-6纳米纤维层。

优选地，所述尼龙-6纳米纤维层的制备方法还包括：将尼龙-6纳米纤维进行热轧10个循环。

本发明还提出一种低红外热辐射率聚合物纳米网的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备PVA基层纳米纤维网或尼龙-6基层纳米纤维网；