[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

说明书

一种动态红外热辐射调控纤维功能器件的制备方法，它涉及一种功能器件的制备方法。本发明是为了解决现有平面红外热辐射器件无法与纺织品较好结合以实现智能穿戴的能力的问题。方法：一、制备多相聚合物分散溶液；二、制备多孔电解质隔膜层；三、制备工作电极；四、制备电致变色薄膜层；五、将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。本发明制备的动态红外热辐射调控纤维功能器件具有良好的红外发射率控制能力，并具有可见光管理能力，在8～14μm波段红外发射率△ε为0.4，在可见光波段可以实现可逆的颜色转换，且反应时间迅速。本发明可获得一种动态红外热辐射调控纤维功能器件。

技术领域

本发明涉及一种功能器件的制备方法。

背景技术

由于红外热辐射调控技术在个人热管理、多种电子仪器、自适应热伪装和智能航天器热调节等方面的广泛应用，具有有效的红外调控能力的器件变得越来越重要。平面结构的电致变色器件目前被广泛研究，并得到了深度的开发。然而，平面电致变色器件不能与纺织品完美结合，无法满足穿戴舒适性的需求。近年来，随着智能可穿戴电子产品的发展和智能服装概念的兴起，多色纤维在日常生活中得到了广泛的应用，包括透气性、透湿性、基于纤维结构的机械拉伸性，以及丰富的色彩伪装安全警示和防伪性能。出于这个角度，将红外热辐射调控技术与智能纤维结合，开发出具有高红外热辐射调控能力的智能纤维是亟待解决的。

发明内容

本发明是为了解决现有平面红外热辐射器件无法与纺织品较好结合以实现智能穿戴的能力的问题，而提供一种动态红外热辐射调控纤维功能器件的制备方法。

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；

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；

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；

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；

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；

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。

本发明的原理：