[发明专利]一种低发射率聚苯胺复合织物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种制备低发射率聚苯胺复合织物的方法，先在碱化后织物表面原位复合聚苯胺大分子得到聚苯胺原位复合织物；再将聚苯胺涂料涂覆在聚苯胺原位复合织物上得到低发射率聚苯胺复合织物；碱化后织物是指经煮练工艺处理后得到的织物；聚苯胺涂料为聚苯胺分子的有机溶解液，且不含有粘合剂。制得的低发射率聚苯胺复合织物包括聚苯胺原位复合织物及其表面的聚苯胺涂层；聚苯胺原位复合织物由织物及其纤维表面的聚苯胺大分子构成；聚苯胺涂层中的聚苯胺大分子与纤维表面的聚苯胺大分子之间相互缠结。本发明制得的一种低发射率聚苯胺复合织物，不含粘合剂，红外发射率低，电导率高。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及一种低发射率聚苯胺复合织物及其制备方法。

背景技术

随着各国军事科技的不断发展，红外探测与隐身技术已经与国防紧密相连。红外探测技术主要是通过红外探测器接收到的目标物与周围环境辐射能量的差异来形成热红外图像，而削弱这一图像的分辨度即为红外隐身的目的。红外隐身材料可分为两类，一类为降低材料表面的发射率，另一类为降低表面温度。降低物体表面温度较难实现，因此，红外隐身涂料主要集中在开发低发射率涂层材料。

上世纪70年代，国内才开始红外伪装涂料的研究，主要采用涂料和镀膜的方式降低武器的红外发射率，低红外发射率涂料主要包括金属或者金属氧化物和粘合剂。对于热红外伪装来说，主要针对8-14μm波段。实现热红外隐身的一种途径是通过改进结构设计和应用红外物理学研究成果来衰减吸收目标的热红外辐射能量，使红外探测设备难以探测到目标。另一种重要途径是在目标表面涂覆一层红外发射率低涂料，降低目标的红外辐射强度，从而实现红外隐身。

服用纺织品是人体实现红外隐身的重要中间介质，纺织品是一种由纱线织造而成、具有三维尺寸、柔性可弯折且表面粗糙的材料。纺织品多采用刮涂的方式赋予纺织品的红外隐身性能。低红外发射率涂料主要由金属、金属氧化物或者金属硫化物(氧化锌、硫化镉)半导体和粘合剂构成，粘合剂的发射率都较高，没有红外隐身效果，粘合剂的引入使复合材料的红外发射率高于金属氧化物或者金属硫化物的红外发射率，大大削弱了复合织物的红外隐身效果。因此，开发低辐射率粘合剂或者低发射率无粘合剂的涂料是解决纺织品红外隐身技术问题的重点。

聚苯胺是近年来被广泛研究的导电聚合物，通过引入掺杂剂，改变掺杂状态，实现聚苯胺从绝缘体到导体的变化。充分掺杂后的导电聚合物，其自由电子密度大幅度提高，其分子链的结构特性使其在红外波段的反射率高。而在可见光波段的反射率却很低，这就表明导电聚合物可以发展成为兼容屏蔽材料，极具研究价值。聚苯胺还兼有电磁波屏蔽功能，符合当下多功能隐身材料的发展需求。已有研究报道，经酸掺杂后的纯聚苯胺薄膜发射率可低至0.2～0.3，有良好的红外隐身性能，但是该薄膜不能直接用于纺织品红外隐身。目前，有关聚苯胺复合织物在红外隐身方面的研究较少，简单使用具有粘合剂的聚苯胺涂料涂敷的织物，红外发射率在0.5～0.9之间，其红外发射率显著高于纯的聚苯胺薄膜。

因此，如何将聚苯胺与织物高效结合，制备低发射率和导电的复合织物是当下研究重点对于导电织物而言，在通电的情况下，织物的发射率会随着电压的增加和通电时间的增减，呈现增加的趋势，这是导电物质电阻效应的结果，变化的发射率有利于适应复杂多变的环境，为人体提供更好的庇护。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种低发射率聚苯胺复合织物及其制备方法，该方法中无需粘合剂，采用两步法在织物表面形成导电聚苯胺涂层，且涂层的红外发射率可电控调节。采用两步法在织物表面形成导电聚苯胺涂层是指：底层聚苯胺采用化学沉积法，表层聚苯胺采用刮涂法，刮涂无粘合剂的聚苯胺溶液于织物表面，通过优化底层聚苯胺沉积层的沉积状态，同时调控表层刮涂层的刮涂厚度，制备了低发射率的聚苯胺复合织物。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，先在碱化后织物表面原位复合聚苯胺大分子得到聚苯胺原位复合织物；再将聚苯胺涂料涂覆在聚苯胺原位复合织物表面制得低发射率聚苯胺复合织物；