本發(fā)明涉及一種無裂紋高反射復合保暖膜(又稱，無裂紋低發(fā)射保暖膜)及其制備方法，特別地涉及一種含中紅外線高反射功能材料的無裂紋高反射復合保暖膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在全世界的總能源消耗中，住宅和商業(yè)建筑的室內(nèi)采暖占了很大一部分。例如，全球47％的能源仍然僅僅用于室內(nèi)供暖，其中42％專門用于住宅建筑供暖。為了減少室內(nèi)供暖，現(xiàn)有技術(shù)通常把著眼點放在提高建筑物的隔熱要求上，而不是集中在人身上。如果可以直接根據(jù)人的情況來管理加熱和保溫，就可以節(jié)省大量的能源。直接根據(jù)人的情況來管理加熱和保溫的節(jié)能方法被稱為“個人熱管理”，主要對人體周圍的直接環(huán)境進行局部熱控制，以減輕對室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的能源需求。因此，開發(fā)能夠以節(jié)能方式為人體溫度供暖的材料和系統(tǒng)，對于緩解能源危機和全球變暖極為迫切。

2、一般情況下，正常皮膚溫度約為34℃的人體主要在7-14μm的波長范圍內(nèi)(又稱，大氣窗口)發(fā)出中紅外線輻射，人體產(chǎn)生的熱量大約有60％是通過紅外線輻射散失的。通過供暖將人體溫度維持在一個相對恒定的水平，對于維持人體的熱舒適及人類的各種生物過程來說是至關(guān)重要的。

3、傳統(tǒng)的紡織品只是作為一個絕緣層，防止熱傳導和對流，但沒有能力進行輻射性熱耗散。傳統(tǒng)的紡織品表現(xiàn)出較高的中紅外線輻射率，因此，通過傳統(tǒng)的紡織品，人體產(chǎn)生的熱量很容易被送到寒冷的外部空間。

4、被動輻射加熱主要是一種以無能源的方式阻礙熱量從物體通過大氣窗口流失到外層空間的方法，是解決過多消耗能源的一種有前景的保暖方法。通過開發(fā)被動輻射加熱紡織品，可望節(jié)省更多的能源。因此，通過調(diào)整紡織品的熱輻射特性來操縱紅外輻射，有可能極大地改變室內(nèi)人體的局部加熱。

5、然而，目前還缺乏一種理想的被動輻射加熱紡織品，它既具有最佳的被動輻射加熱能力，又具有良好的可穿戴性，這主要表現(xiàn)于具有保暖功能性的材料與由可穿戴性能的薄膜形成的紡織品之間的結(jié)合，即，例如是保暖的功能材料能否均勻的存在于可穿戴性能的薄膜的表面、可穿戴性能的薄膜是否存在裂紋、是否影響透濕性能、是否影響其固有的力學性能等。

6、雖然市場上有極少數(shù)的輻射性加熱紡織品，但這些紡織品都有嚴重的缺陷，無法兼?zhèn)浔Ｅ阅芤约皾M足與可穿戴性能相關(guān)的基本指標。例如，mylar毯子，由一個固體塑料片組成，上面涂有密集的金屬反射薄膜，缺乏透氣性，使其在日常穿著中感到不舒服。omni-heat技術(shù)將稀疏的金屬點印在服裝內(nèi)側(cè)以反射人體熱量，但該技術(shù)存在反射率低和被動輻射加熱性能差的問題。最近開發(fā)的銀納米線涂層紡織品的紅外反射率較低，約為40％，對人體的升溫僅比普通紡織品高0.9℃。另外，通過在聚乙烯的鹽酸多巴胺(pda)處理表面沉積金和鍺涂層，制造了一個納米光子結(jié)構(gòu)紡織品，使局部加熱性能提高了3.8℃，但機械性能較差(伸長應(yīng)變率低于40％)。

7、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的可穿戴高反射復合保暖膜，所獲得的熱材料在最佳被動輻射加熱性能和良好的可穿戴性之間總是存在著兩難的選擇。首先，沒有足夠的紅外反射率來阻礙人體局部的熱能散失。其次，要求有舒適的穿著體驗但不影響熱管理性能。

8、綜上，本發(fā)明提供了一種基于靜電紡絲膜的、含中紅外線高反射功能材料的無裂紋高反射復合保暖膜(以下簡稱“本發(fā)明的復合保暖膜”)及其制備方法。該膜引入了靜電紡絲膜和中紅外線高反射的功能材料，該功能材料作為中紅外線反射器用于溫度調(diào)節(jié)技術(shù)，具有中紅外線高反射特性，從而使該膜具有較好的保暖性能，拉伸斷裂強度、透濕量和可穿戴的優(yōu)點。本發(fā)明的復合保暖膜有望成為具有前景的優(yōu)化中紅外線輻射率的紡織品材料，并在保暖，透濕衣物、建筑結(jié)構(gòu)布膜和智能可穿戴領(lǐng)域得到應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一方面涉及一種制備聚合物膜的方法，包括以下步驟：

2、i)將至少一種聚合物通過靜電紡絲技術(shù)形成第一膜；

3、ii)將至少一種中紅外線高反射材料在第一液體中分散，形成第一混合物；

4、iii)對所述第一混合物進行過濾，其中，將所述第一膜作為過濾膜使用，由此將所述至少一種金屬碳化物沉積在所述第一膜上形成第二膜；及

5、iv)干燥所述第二膜形成第三膜。

6、在一實施例中，所述至少一種聚合物可選自聚偏氟乙烯和/或聚氨酯。

7、在一實施例中，在方法步驟i)中，將所述至少一種聚合物于50-80℃的溶劑中溶解。

8、優(yōu)選地，所述至少一種聚合物在所述溶劑中的濃度為重量比50％或以下。

9、優(yōu)選地，所述至少一種聚合物在所述溶劑中的濃度為重量比30％或以下。

10、優(yōu)選地，所述至少一種聚合物在所述溶劑中的濃度為重量比15-30％。

11、優(yōu)選地，所述至少一種聚合物在所述溶劑中的濃度為重量比5-30％。

12、優(yōu)選地，所述溶劑為二甲基甲酰胺溶液。

13、在一實施例中，所述中紅外線高反射材料為金屬碳化物。

14、在一實施例中，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比2％或以下。

15、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比0.1％或以下。

16、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比0.02％或以下。

17、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比0.01-0.05％。

18、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物的顆粒尺寸為5μm或以下。

19、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物的顆粒尺寸為0.2-1μm。

20、優(yōu)選地，所述至少一種金屬碳化物的顆粒尺寸為0.1-1μm。

21、在一實施例中，所述至少一種金屬碳化物為碳化鈦。

22、優(yōu)選地，所述第一液體為水；及在方法步驟ii)中，將碳化鈦分散在水中，其濃度為10-20mg/ml。

23、優(yōu)選地，碳化鈦的顆粒尺寸為0.1-1μm。

24、優(yōu)選地，碳化鈦在所述第一液體中的濃度為重量比0.05％或以下。

25、優(yōu)選地，碳化鈦在所述第一液體中的濃度為重量比0.01-0.02％。

26、在一實施例中，在方法步驟iii)中，所述過濾為真空抽濾。

27、在一實施例中，在方法步驟i)中，將重量比50％或以下的所述至少一種聚合物溶于重量比50％或以上的二甲基甲酰胺有機溶劑，且在方法步驟ii)中，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比0.05％或以下。

28、在一實施例中，在方法步驟i)中，將重量比50％或以下的所述至少一種聚合物溶于重量比80％的二甲基甲酰胺有機溶劑，且在方法步驟ii)中，所述至少一種金屬碳化物在所述第一液體中的濃度為重量比0.05％或以下。

29、本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)如第一方面所述制備聚合物膜的方法所制備的聚合物膜，其特征在于，所述中紅外線高反射材料在所述第三膜的重量比為10％。

30、有利地，所述第三膜具有至少一種以下的物理特性：

31、–厚度為0.01-0.02mm；

32、–按gb/t?2423.1標準，保暖溫度>4℃；

33、–透濕量＞10000g·m2/24h；及

34、–斷裂強度>12mpa。

35、有利地，所述第三膜是無裂紋的。