CN113234386A - 一种发热抗寒的隔热纤维涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发热抗寒的隔热纤维涂层及其制备方法，包括复合微胶囊和自制成膜剂。复合微胶囊中的硫酸钠吸收入射光中的红外线转化为能量，温度降低时硫酸钠转化为固态同时将吸收的热量散发出来，实现发热抗寒的效果；液态的硫酸钠在中空复合微胶囊中流动时会推动金红石型二氧化钛和氧化铜的浮动，在液态硫酸钠吸收能量的同时会将多余的光波反射出去，更大效率的实现隔热涂层的隔热效果；阴天条件下，金属钛导电所产生的能量被液态硫酸钠吸收，填补了没有阳光补充能量的空窗期，隔热涂层散发的热量会将水分蒸发掉，保持电路板所处环境的干燥，使得膜层上不会存有积水，保护电路板不受水的侵蚀，增加电路板的使用寿命。

Description

一种发热抗寒的隔热纤维涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体为一种发热抗寒的隔热纤维涂层及其制备方法。
背景技术
隔热纤维涂层可以缓解工业及建筑能耗中严重的能量浪费问题，提高能源利用效率，带来可观的经济效益。而目前，已经得到应用的涂层虽然具有较为良好的隔热性能，但是随着隔热纤维材料技术的发展，实际应用要求越来越高，极大地限制了其在高温节能领域的发展。本申请制备的发热抗寒的隔热纤维涂层是应用在海边电路板上，阳光直射是可以在吸收储存能量的同时将多余的光能量反射出去，减少阳光对电路板件的侵蚀老化，阴雨天气时，涂层的导电性能可以为涂层提供能量来源，涂层散发的热量可以蒸发环境中的水分，使得电路板处在干燥安全的环境中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发热抗寒的隔热纤维涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种发热抗寒的隔热纤维涂层，包括以下重量份数的原料：
30～50份的聚氨酯树脂、25～35份复合微胶囊、20～30份自制成膜剂和3～8份的助剂。
优选的，所述复合微胶囊是将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得。
优选的，所述氧化铜-二氧化钛化合物为金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得。
优选的，所述自制成膜剂是将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得。
优选的，所述助剂为分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷和增稠剂羧甲基纤维素中的一种或几种。
本发明第二方面提供一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得氧化铜-二氧化钛化合物；
(2)复合微胶囊的制备方法为：将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得复合微胶囊；
(3)自制成膜剂的制备方法为：将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得自制成膜剂；
(4)发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g上述步骤(2)所得的复合微胶囊和6.7g上述步骤(3)所得的的自制成膜剂加入到聚氨酯树脂中，然后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，搅拌均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
优选的，上述步骤(1)中氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：将5～7g的二氧化钛粉末分散在去离子水中，制得悬浮液，称取与二氧化钛粉末质量比为2:1的硝酸铜溶解在该悬浮液中，倒入带有搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌，将10ml 10％的氨水缓慢滴加到溶液中以形成铜氨溶液，然后加入1wt％的十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，使用1M氢氧化钠溶液将PH调节至7，然后形成沉淀；反应4h后过滤、水洗、放入90℃烘箱中干燥4h、900℃煅烧1h后，研磨、过筛制得氧化铜-二氧化钛化合物。
优选的，上述步骤(2)中复合微胶囊的制备方法为：称取20g的固体硫酸钠，在水浴中加热熔融后倒入烧杯中，将占硫酸钠质量分数9％的乳化剂加入到烧杯中混合均匀，用高速剪切乳化机以8000r/min的速度搅拌20min后倒入三口烧瓶，记为基料一备用；将10g的基料一、5g的聚甲基丙烯酸甲酯和0.6g的苯乙烯-马来酸酐钠盐在室温条件下加入到200ml的水中，搅拌过程中升温至50℃，使得基料一分散均匀，得到较稳定的乳状液，待乳化充分后，加入4.0g的甲基丙烯酸单体和0.3g的偶氮二异丁腈和4g的氧化铜-二氧化钛化合物，搅拌30min，然后升温至85℃，并且在此温度下搅拌5h进行聚合反应，然后抽滤，在室温条件下用无水乙醇和去离子水洗涤，冷冻干燥12h制得复合微胶囊。
优选的，上述步骤(3)中自制成膜剂的制备方法为：将纳米二氧化钛与纳米二氧化硅以1.2:1.5的质量比混合均匀，在40℃的条件下加入到浓度为5.0g/L 20ml的六氟钛酸溶液中，继续升温至75℃，将10ml10％的四氢呋喃溶液缓慢滴加到溶液中去，搅拌反应2h后，加入3g的重铬酸钠和1.6g的过硼酸钠，升高温度至120℃，搅拌的同时保温反应1h，冷却至室温后，制得自制成膜剂。
优选的，上述步骤(4)中发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g的复合微胶囊和6.7g的自制成膜剂在搅拌的过程中加入到25g的聚氨酯树脂中，3000r/min的速度搅拌20min后加入3g的分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷、增稠剂羧甲基纤维素、5g煤灰粉和4g颜料粉末，继续搅拌混合均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
氧化铜是一种常见的黑色金属氧化物，可以表现出良好的近红外反射率，使用络合沉淀法在金红石型二氧化钛表面包覆了一层纳米氧化铜，制备了以氧化铜为壳，二氧化钛为核的氧化铜-二氧化钛化合物；将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中去，使之成为一个以硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物为芯材，聚甲基丙烯酸甲酯为壁材的复合微胶囊；太阳光下，对于短波照射金红石型二氧化钛和氧化铜具有较高的近红外反射率和太阳光总反射率，随着波长的增加，二氧化钛和反射率相对较低的氧化铜颗粒各自聚集且相互遮盖，导致反射率不断下降，复合微胶囊中的硫酸钠吸收入射光中的红外线转化为能量，温度升高使得硫酸钠由固态转为液态，储存吸收来的能量，当温度降低时，硫酸钠转化为固态同时将吸收的热量散发出来，实现发热抗寒的效果，并且液态的硫酸钠在中空复合微胶囊中会流动，在流动时会推动金红石型二氧化钛和氧化铜的浮动，在液态硫酸钠吸收能量的同时会将多余的光波反射出去，避免光波逃脱液态硫酸钠的吸收而透过涂层进入到基体内部，更大效率的实现隔热涂层的隔热效果。
复合微胶囊的加入使得隔热涂层的成膜性下降，将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应，生成自制成膜剂；在金属钛中存在很多富硅的第二相粒子，该处是转化成膜的阴极活性点，膜层在此处优先沉积，有机络合物以金属氧化物为形核点生长并铺满整个基体表面，重铬酸钠和过硼酸钠在自制成膜剂中作为氧化剂存在，不仅作为膜层主要成分参与成膜，也加速了整个氧化还原反应的进行，从而达到快速成膜的效果，大大缩短了涂层成膜所用的时间；涂层运用在海边的电路板上，涂层中的金属钛可以起到导电的作用，避免电路板老化或者轻微破损导致的漏电现象，阴天条件下，导电所产生的能量被液态硫酸钠吸收，填补了没有阳光补充能量的空窗期，并且加入的二氧化硅在成膜的同时，会在膜层上形成纳米凸起，使得电路板在防水的同时增加电路板的疏水性能，在电路板潮湿或者所处环境中有水的情况下，隔热涂层散发的热量会将水分蒸发掉，保持电路板所处环境的干燥，使得膜层上不会存有积水，保护电路板不受水的侵蚀，增加电路板的使用寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供技术方案：一种发热抗寒的隔热纤维涂层，包括以下重量份数的原料：
30～50份的聚氨酯树脂、25～35份复合微胶囊、20～30份自制成膜剂和3～8份的助剂。
优选的，所述复合微胶囊是将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得。
优选的，所述氧化铜-二氧化钛化合物为金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得。
优选的，所述自制成膜剂是将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得。
优选的，所述助剂为分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷和增稠剂羧甲基纤维素中的一种或几种。
本发明第二方面提供一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得氧化铜-二氧化钛化合物；
(2)复合微胶囊的制备方法为：将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得复合微胶囊；
(3)自制成膜剂的制备方法为：将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得自制成膜剂；
(4)发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g上述步骤(2)所得的复合微胶囊和6.7g上述步骤(3)所得的的自制成膜剂加入到聚氨酯树脂中，然后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，搅拌均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
优选的，上述步骤(1)中氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：将5～7g的二氧化钛粉末分散在去离子水中，制得悬浮液，称取与二氧化钛粉末质量比为2:1的硝酸铜溶解在该悬浮液中，倒入带有搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌，将10ml 10％的氨水缓慢滴加到溶液中以形成铜氨溶液，然后加入1wt％的十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，使用1M氢氧化钠溶液将PH调节至7，然后形成沉淀；反应4h后过滤、水洗、放入90℃烘箱中干燥4h、900℃煅烧1h后，研磨、过筛制得氧化铜-二氧化钛化合物。
优选的，上述步骤(2)中复合微胶囊的制备方法为：称取20g的固体硫酸钠，在水浴中加热熔融后倒入烧杯中，将占硫酸钠质量分数9％的乳化剂加入到烧杯中混合均匀，用高速剪切乳化机以8000r/min的速度搅拌20min后倒入三口烧瓶，记为基料一备用；将10g的基料一、5g的聚甲基丙烯酸甲酯和0.6g的苯乙烯-马来酸酐钠盐在室温条件下加入到200ml的水中，搅拌过程中升温至50℃，使得基料一分散均匀，得到较稳定的乳状液，待乳化充分后，加入4.0g的甲基丙烯酸单体和0.3g的偶氮二异丁腈和4g的氧化铜-二氧化钛化合物，搅拌30min，然后升温至85℃，并且在此温度下搅拌5h进行聚合反应，然后抽滤，在室温条件下用无水乙醇和去离子水洗涤，冷冻干燥12h制得复合微胶囊。
优选的，上述步骤(3)中自制成膜剂的制备方法为：将纳米二氧化钛与纳米二氧化硅以1.2:1.5的质量比混合均匀，在40℃的条件下加入到浓度为5.0g/L 20ml的六氟钛酸溶液中，继续升温至75℃，将10ml10％的四氢呋喃溶液缓慢滴加到溶液中去，搅拌反应2h后，加入3g的重铬酸钠和1.6g的过硼酸钠，升高温度至120℃，搅拌的同时保温反应1h，冷却至室温后，制得自制成膜剂。
优选的，上述步骤(4)中发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g的复合微胶囊和6.7g的自制成膜剂在搅拌的过程中加入到25g的聚氨酯树脂中，3000r/min的速度搅拌20min后加入3g的分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷、增稠剂羧甲基纤维素、5g煤灰粉和4g颜料粉末，继续搅拌混合均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
实施例1：发热抗寒的隔热纤维涂层一：
一种发热抗寒的隔热纤维涂层，该涂层的组分以重量份数计：
43份的聚氨酯树脂、31份复合微胶囊、26份自制成膜剂、4份的分散剂焦磷酸钠和4份的消泡剂聚二甲基硅氧烷。
该隔热纤维涂层的制备方法如下：
(1)氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得氧化铜-二氧化钛化合物；
(2)复合微胶囊的制备方法为：将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得复合微胶囊；
(3)自制成膜剂的制备方法为：将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得自制成膜剂；
(4)发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g上述步骤(2)所得的复合微胶囊和6.7g上述步骤(3)所得的的自制成膜剂加入到聚氨酯树脂中，然后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，搅拌均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆1mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
优选的，上述步骤(1)中氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：将7g的二氧化钛粉末分散在去离子水中，制得悬浮液，称取与二氧化钛粉末质量比为2:1的硝酸铜溶解在该悬浮液中，倒入带有搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌，将10ml 10％的氨水缓慢滴加到溶液中以形成铜氨溶液，然后加入1wt％的十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，使用1M氢氧化钠溶液将PH调节至7，然后形成沉淀；反应4h后过滤、水洗、放入90℃烘箱中干燥4h、900℃煅烧1h后，研磨、过筛制得氧化铜-二氧化钛化合物。
优选的，上述步骤(2)中复合微胶囊的制备方法为：称取20g的固体硫酸钠，在水浴中加热熔融后倒入烧杯中，将占硫酸钠质量分数9％的乳化剂加入到烧杯中混合均匀，用高速剪切乳化机以8000r/min的速度搅拌20min后倒入三口烧瓶，记为基料一备用；将10g的基料一、5g的聚甲基丙烯酸甲酯和0.6g的苯乙烯-马来酸酐钠盐在室温条件下加入到200ml的水中，搅拌过程中升温至50℃，使得基料一分散均匀，得到较稳定的乳状液，待乳化充分后，加入4.0g的甲基丙烯酸单体和0.3g的偶氮二异丁腈和4g的氧化铜-二氧化钛化合物，搅拌30min，然后升温至85℃，并且在此温度下搅拌5h进行聚合反应，然后抽滤，在室温条件下用无水乙醇和去离子水洗涤，冷冻干燥12h制得复合微胶囊。
优选的，上述步骤(3)中自制成膜剂的制备方法为：将纳米二氧化钛与纳米二氧化硅以1.2:1.5的质量比混合均匀，在40℃的条件下加入到浓度为5.0g/L 20ml的六氟钛酸溶液中，继续升温至75℃，将10ml10％的四氢呋喃溶液缓慢滴加到溶液中去，搅拌反应2h后，加入3g的重铬酸钠和1.6g的过硼酸钠，升高温度至120℃，搅拌的同时保温反应1h，冷却至室温后，制得自制成膜剂。
优选的，上述步骤(4)中发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g的复合微胶囊和6.7g的自制成膜剂在搅拌的过程中加入到25g的聚氨酯树脂中，3000r/min的速度搅拌20min后加入4g的分散剂焦磷酸钠、4g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，继续搅拌混合均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆1mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
实施例2：发热抗寒的隔热纤维涂层二：
一种发热抗寒的隔热纤维涂层，该涂层的组分以重量份数计：
35份的聚氨酯树脂、25份复合微胶囊、21份自制成膜剂、3份的分散剂焦磷酸钠、3份的消泡剂聚二甲基硅氧烷。
该隔热纤维涂层的制备方法如下：
(1)氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得氧化铜-二氧化钛化合物；
(2)复合微胶囊的制备方法为：将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得复合微胶囊；
(3)自制成膜剂的制备方法为：将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得自制成膜剂；
(4)发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g上述步骤(2)所得的复合微胶囊和6.7g上述步骤(3)所得的的自制成膜剂加入到聚氨酯树脂中，然后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，搅拌均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆1.5mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
优选的，上述步骤(1)中氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：将5g的二氧化钛粉末分散在去离子水中，制得悬浮液，称取与二氧化钛粉末质量比为2:1的硝酸铜溶解在该悬浮液中，倒入带有搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌，将10ml 10％的氨水缓慢滴加到溶液中以形成铜氨溶液，然后加入1wt％的十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，使用1M氢氧化钠溶液将PH调节至7，然后形成沉淀；反应4h后过滤、水洗、放入90℃烘箱中干燥4h、900℃煅烧1h后，研磨、过筛制得氧化铜-二氧化钛化合物。
优选的，上述步骤(2)中复合微胶囊的制备方法为：称取20g的固体硫酸钠，在水浴中加热熔融后倒入烧杯中，将占硫酸钠质量分数9％的乳化剂加入到烧杯中混合均匀，用高速剪切乳化机以8000r/min的速度搅拌20min后倒入三口烧瓶，记为基料一备用；将10g的基料一、5g的聚甲基丙烯酸甲酯和0.6g的苯乙烯-马来酸酐钠盐在室温条件下加入到200ml的水中，搅拌过程中升温至50℃，使得基料一分散均匀，得到较稳定的乳状液，待乳化充分后，加入4.0g的甲基丙烯酸单体和0.3g的偶氮二异丁腈和4g的氧化铜-二氧化钛化合物，搅拌30min，然后升温至85℃，并且在此温度下搅拌5h进行聚合反应，然后抽滤，在室温条件下用无水乙醇和去离子水洗涤，冷冻干燥12h制得复合微胶囊。
优选的，上述步骤(3)中自制成膜剂的制备方法为：将纳米二氧化钛与纳米二氧化硅以1.2:1.5的质量比混合均匀，在40℃的条件下加入到浓度为5.0g/L 20ml的六氟钛酸溶液中，继续升温至75℃，将10ml10％的四氢呋喃溶液缓慢滴加到溶液中去，搅拌反应2h后，加入3g的重铬酸钠和1.6g的过硼酸钠，升高温度至120℃，搅拌的同时保温反应1h，冷却至室温后，制得自制成膜剂。
优选的，上述步骤(4)中发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g的复合微胶囊和6.7g的自制成膜剂在搅拌的过程中加入到25g的聚氨酯树脂中，3000r/min的速度搅拌20min后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，继续搅拌混合均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆1.5mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
对比例1：
普通隔热涂层的制备方法如下：
将二氧化硅、硅溶胶按照1:0.6的质量比混合均匀，然后采用瓷球磨罐球磨，球磨时选用直径为30mm的瓷球，瓷球与涂料的质量比例为1:1，球磨机转速为350r/min，球磨时间控制在60min，然后将球磨后的粉末加入到聚氨酯树脂中制得隔热涂料，将隔热涂料涂在基体上制得厚度为2mm的隔热涂层。
对比例2：
对比例2的处方组成同实施例1。该隔热涂层的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(2)的制备过程，其余制备步骤同实施例1。
对比例3：
对比例3的处方组成同实施例1。该隔热涂层的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(3)的制备过程，其余制备步骤同实施例1。
试验例1：
将实施例1、实施例2、对比例1、对比例2组分的隔热涂层进行隔热对比，在待测壳体表面预埋热电偶测点，然后喷涂实施例1、实施例2、对比例1、对比例2制备的隔热涂层，测试环境为37℃室外阳光直射，时间为1h，实验结果如下：
Figure BDA0003050099280000111
Figure BDA0003050099280000121
由上表可知，实施例1组分制备的隔热涂层和实施例2组分制备的隔热涂层都表现出很好的隔热效果，且其隔热效果相差不大，对比例2组分制备的隔热涂层远差于实施例1和实施例2，其区别仅在于没有加入复合微胶囊，说明太阳光下，金红石型二氧化钛和氧化铜具有较高的近红外反射率和太阳光总反射率，微胶囊中的硫酸钠吸收入射光中的红外线转化为能量，温度升高使得硫酸钠由固态转为液态，液态的硫酸钠在中空微胶囊中会流动，在流动时会推动金红石型二氧化钛和氧化铜的浮动，在液态硫酸钠吸收能量的同时会将多余的光波反射出去，避免光波逃脱液态硫酸钠的吸收而透过涂层进入到基体内部，更大效率的实现隔热涂层的隔热效果。
试验例2：
将实施例1、实施例2、对比例1、对比例3组分的隔热涂层进行防静电对比，检测隔热涂层的电阻率电阻率越高，导电性越差，电阻率越低，导电性越好，实验结果如下：
Figure BDA0003050099280000122
电阻率是表征导电材料掉电性能的一项重要指标，电阻率越高导电性越差，电阻率越低导电性越好。由上表可知，实施例1组分与实施例2组分的隔热涂层表现出较好的导电性，且二者间的导电性相差不大，并小于常规树脂电阻率，对比例3组分的隔热涂层表现出的电阻率远差于实施例1组分和实施例2组分，其区别在于对比例3制备的隔热涂层没有加入自制的成膜剂，说明涂层中的金属钛可以起到导电的作用，避免电路板老化或者轻微破损导致的漏电现象，在电路板潮湿或者所处环境中有水的情况下，隔热涂层散发的热量会将水分蒸发掉，保持电路板所处环境的干燥，使得膜层上不会存有积水，保护电路板不受水的侵蚀，增加电路板的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发热抗寒的隔热纤维涂层，其特征在于，包括30～50份的聚氨酯树脂、25～35份复合微胶囊、20～30份自制成膜剂和3～8份的助剂。
2.根据权利要求1所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层，其特征在于：所述复合微胶囊是将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得。
3.根据权利要求2所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层，其特征在于：所述氧化铜-二氧化钛化合物为金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得。
4.根据权利要求3所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层，其特征在于：所述自制成膜剂是将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得。
5.根据权利要求4所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层，其特征在于：所述助剂为分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷和增稠剂羧甲基纤维素中的一种或几种。
6.一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：金红石型二氧化钛和纳米氧化铜络合沉淀制得氧化铜-二氧化钛化合物；
(2)复合微胶囊的制备方法为：将硫酸钠和氧化铜-二氧化钛化合物填充到中空聚甲基丙烯酸甲酯中制得复合微胶囊；
(3)自制成膜剂的制备方法为：将二氧化钛、二氧化硅、重铬酸钠和过硼酸钠在催化剂的催化下升温反应制得自制成膜剂；
(4)发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g上述步骤(2)所得的复合微胶囊和6.7g上述步骤(3)所得的的自制成膜剂加入到聚氨酯树脂中，然后加入3g的分散剂焦磷酸钠、3g的消泡剂聚二甲基硅氧烷、5g煤灰粉和4g颜料粉末，搅拌均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
7.根据权利要求6所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中氧化铜-二氧化钛化合物的制备方法为：将5～7g的二氧化钛粉末分散在去离子水中，制得悬浮液，称取与二氧化钛粉末质量比为2:1的硝酸铜溶解在该悬浮液中，倒入带有搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌，将10ml 10％的氨水缓慢滴加到溶液中以形成铜氨溶液，然后加入1wt％的十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，使用1M氢氧化钠溶液将PH调节至7，然后形成沉淀；反应4h后过滤、水洗、放入90℃烘箱中干燥4h、900℃煅烧1h后，研磨、过筛制得氧化铜-二氧化钛化合物。
8.根据权利要求6所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中复合微胶囊的制备方法为：称取20g的固体硫酸钠，在水浴中加热熔融后倒入烧杯中，将占硫酸钠质量分数9％的乳化剂加入到烧杯中混合均匀，用高速剪切乳化机以8000r/min的速度搅拌20min后倒入三口烧瓶，记为基料一备用；将10g的基料一、5g的聚甲基丙烯酸甲酯和0.6g的苯乙烯-马来酸酐钠盐在室温条件下加入到200ml的水中，搅拌过程中升温至50℃，使得基料一分散均匀，得到较稳定的乳状液，待乳化充分后，加入4.0g的甲基丙烯酸单体和0.3g的偶氮二异丁腈和4g的氧化铜-二氧化钛化合物，搅拌30min，然后升温至85℃，并且在此温度下搅拌5h进行聚合反应，然后抽滤，在室温条件下用无水乙醇和去离子水洗涤，冷冻干燥12h制得复合微胶囊。
9.根据权利要求6所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中自制成膜剂的制备方法为：将纳米二氧化钛与纳米二氧化硅以1.2:1.5的质量比混合均匀，在40℃的条件下加入到浓度为5.0g/L 20ml的六氟钛酸溶液中，继续升温至75℃，将10ml10％的四氢呋喃溶液缓慢滴加到溶液中去，搅拌反应2h后，加入3g的重铬酸钠和1.6g的过硼酸钠，升高温度至120℃，搅拌的同时保温反应1h，冷却至室温后，制得自制成膜剂。
10.根据权利要求6所述的一种发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中发热抗寒的隔热纤维涂层的制备方法为：将10g的复合微胶囊和6.7g的自制成膜剂在搅拌的过程中加入到25g的聚氨酯树脂中，3000r/min的速度搅拌20min后加入3g的分散剂焦磷酸钠、消泡剂聚二甲基硅氧烷、增稠剂羧甲基纤维素、5g煤灰粉和4g颜料粉末，继续搅拌混合均匀，制得发热抗寒的隔热纤维涂料，在基体上涂覆0.5～2mm此涂料，干燥后制得发热抗寒的隔热纤维涂层。
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