[发明专利]一种动态红外热辐射调控纤维功能器件的制备方法

权利要求书

1.一种动态红外热辐射调控纤维功能器件的制备方法，其特征在于一种动态红外热辐射调控纤维功能器件的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备多相聚合物分散溶液：

首先将聚合物加入到溶剂中，然后在搅拌下加热至聚合物完全溶解，再加入聚甲基丙烯酸甲酯，在磁力搅拌下加热至聚甲基丙烯酸甲酯完全溶解，得到均匀的多相聚合物分散溶液；

步骤一中所述的聚合物为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或几种的混合物；

步骤一中所述的溶剂为质量分数为95%~98%的硫酸溶液或N,N-二甲基甲酰胺；

步骤一中所述的聚合物、溶剂和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:6:0.05；

步骤一中所述的搅拌的速度为100r/min~1000r/min；

步骤一中所述的加热的温度为60℃ ~80℃；

二、制备多孔电解质隔膜层：

①、将碳纤维浸入到均匀的多相聚合物分散溶液中，得到碳纤维/多相聚合物分散溶液；

②、将碳纤维/多相聚合物分散溶液加入到溶剂中，静置，再将碳纤维取出，干燥，得到多孔电解质隔膜层；

步骤二②中所述的溶剂为乙醇、丙酮或水；

步骤二②中所述的静置的时间为10min~30min；

步骤二②中所述的干燥的温度为60℃~ 80℃，干燥的时间为3h~5h；

步骤二②中所述的碳纤维/多相聚合物分散溶液与溶剂的体积比为(1~2):(1~50)；

三、制备工作电极：

采用真空热蒸镀法在多孔电解质隔膜层上附着金属层，得到碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层；

步骤三中所述的金属层为铂、金、铜和不锈钢中的一种或几种的混合物；

步骤三中所述的金属层的厚度为100nm~300nm；

四、制备电致变色薄膜层：

①、使无水乙醇对碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层进行冲洗，再放入烘箱中进行热处理，得到热处理后的碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层；

步骤四①中所述的冲洗的次数为2次~3次；

步骤四①中所述的热处理的温度为80℃~120℃，热处理的时间为3h~8h；

②、通过电镀方法或原位化学合成的方法在热处理后的碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层上制备电致变色薄膜层，得到碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层-电致变色薄膜层；

步骤四②中所述的电镀方法具体是按以下步骤完成的：

以酸掺杂的聚苯胺作为电解液，以铂片为对电极，以Ag/AgCl为参比电极，以碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层为工作电极，通过电化学工作站，采用横电流法或恒电位法，在三电极体系下，在碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层上的金属层上电镀聚苯胺，得到碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层-聚苯胺层；

所述的酸掺杂的聚苯胺的制备方法为：将酸加入到苯胺中，混合均匀，酸与苯胺的质量比为(30~60):1，得到酸掺杂的聚苯胺；其中，所述的酸为硫酸、樟脑磺酸、十二烷基苯磺酸、氢氟酸和盐酸中的一种或几种的混合液；所述的恒电流法采用的电流为0.1~0.3mA/s ，电镀时间为4000~10000s；所述的恒电压法采用的电压为0.75V~ 0.85V，电镀时间为5000 ~8000s；

五、使用蒸馏水对碳纤维-多孔电解质隔膜层-金属层-聚苯胺层进行冲洗，再置于真空压缩机中压缩，在压力的作用下电解质液体引入到碳纤维内部，得到动态红外热辐射调控纤维功能器件；

步骤五中所述的电解质液体为锂盐溶解到增塑剂中得到；步骤五中所述的冲洗的时间为1min~5min；步骤五中所述的真空压缩机的压力为10~50bar；步骤五中所述的压缩的次数为3次~5次，每次压缩的时间为1min~5min；

步骤五中所述的锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟草酸硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂盐中的一种或其中几种的混合物；所述的增塑剂为碳酸丙烯酯；电解质液体中锂盐的浓度为1~3mol/L；所述的增塑剂的质量分数为95~98%。