CN113389052B - 一种低发射率聚苯胺复合织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种低发射率聚苯胺复合织物及其制备方法
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；
所述碱化后织物是指经煮练工艺处理后得到的织物，碱化处理可以去除纤维自身杂质和在织造过程中引入的污渍(油剂或者浆料)，同时，粗化纤维表面，使其表面暴露更多的活性吸附位点；
所述在碱化后织物表面原位复合聚苯胺大分子是指：苯胺分子以分子态吸附在碱化后织物中纤维的表面，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应形成聚苯胺大分子；
所述聚苯胺涂料为聚苯胺分子的有机溶解液，聚苯胺涂料中不含有粘合剂。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，所述碱化后织物的制备过程为：采用煮练工艺，将织物经质量浓度为1～10％的氢氧化钠水溶液处理得到；煮练温度为60～100℃，煮练时间为0.5～2.0h。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，所述织物为芳纶、涤纶、锦纶、腈纶、羊毛和蚕丝中的一种。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，所述制备方法的具体步骤为：
(1)将溶液C注入溶液A中，并将体系温度降温至5℃以下；将碱化后织物投入所述体系中；
所述溶液C为PVA与盐酸的混合水溶液；所述溶液A为苯胺与盐酸的混合水溶液；
溶液C中的PVA可有效分散体系中苯胺分子，防止在后续聚合过程中苯胺发生爆聚现象。
(2)将溶液B恒流泵入步骤(1)得到的溶液体系中，反应一段时间后，对织物进行清洗以洗出织物表面过量沉积和牢度不佳的聚苯胺，真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
所述溶液B为过硫酸铵与盐酸的混合水溶液；
(3)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为n次，真空烘干织物(40～60℃)，制得低发射率聚苯胺复合织物；
所述聚苯胺涂料是将樟脑磺酸掺杂的聚苯胺溶于溶液D中制成；溶液D为氯仿与间甲酚的混合溶液。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，步骤(1)中，碱化后织物与所述体系的浴比为1:20～1:40；
溶液A中包括1～10份苯胺，3～4份的盐酸，85～95份的去离子水；
溶液C中包括0.1～0.5份的PVA，3～4份的盐酸，95份的去离子水。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，步骤(2)中，溶液B中包括4～20份的过硫酸铵，3～4份的盐酸，75～95份的去离子水；一段时间为1～6h；清洗是采用乙醇和水分别清洗一次；真空烘干的温度为40～60℃。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，步骤(3)中，聚苯胺涂料包括1～3份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，20～25份氯仿，70～75份间甲酚，n的取值范围为1～10。
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，樟脑磺酸掺杂的聚苯胺的制备过程为：先用浓度为200g/L的氨水浸泡聚苯胺沉淀物6～24h，过滤，再用去离子水清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；最后将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比0.2:1～0.8:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺。
聚苯胺沉淀物为步骤(2)中收集的未负载在织物表面的沉淀物。
樟脑酸的掺杂可提升本征态聚苯胺的导电性。
本发明还提供如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法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主要由织物及其纤维表面的聚苯胺大分子构成；
所述聚苯胺涂层的厚度为0.5～5μm；
所述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。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种低发射率聚苯胺复合织物，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率0.3～0.56(8～14μm)，电导率为1～12S/cm。
红外发射率的测试方法为：采用中国科学院上海物理研究所研制的IR-2双波段红外发射率测量仪测试产物的红外发射率。该机器采用两块发射率已知的参考板(镀铝的低发射率参考板以及中发射率铜片参考板)进行校准，能对1～22μm、3～5μm以及8～14μm三个不同波段的红外发射率进行测定，发射率测量范围为0.1～0.993，灵敏度0.0014，误差在±0.02，重复性为±0.016。本实验通过多次测量取均值的方法对产物的发射率进行了测定，能准确地反映不同条件下制备的产物的发射率。
电导率测定：采用上海杨绿电子有限公司生产的四探针测试仪对产物的电导率进行测试，可测试的电导率范围为10-5～104S/cm，可供选择的电流有5种。本实验中四探针测量仪主要用于产物电导率的测量。每次测试分别选择6个不同的点进行测试然后再求平均以确保数据精准。
本发明的机理如下：
本发明针对柔性纺织材料(纺织品：芳纶、涤纶和锦纶等)，采用两步法在织物表面构建导电聚苯胺涂层，未加入发射率高的粘合剂，制备低发射率的聚苯胺复合织物。
传统的金属、金属氧化物或者金属硫化物属于无机材料，与高分子纤维材料作用力弱，需要借助粘合剂的作用固着在织物表面。而粘合剂的引入会大大削弱涂层织物的红外隐身效果。本发明采用具有低发射率的有机聚苯胺作为整理剂，赋予复合织物低的红外辐射率。为避免粘合剂的引入，从而影响织物的红外隐身效果，本发明采用两步法，实现聚苯胺在织物表面的无粘合剂涂敷，获得了低红外发射聚苯胺涂层的织物。所述两步法是指：第一步：化学沉积法，首先，采用碱处理织物，粗化纤维表面，增加纤维表面的活性吸附位点。随后，碱化后织物被投入苯胺与盐酸组成的溶液A，苯胺分子会在纤维表面以分子态快速吸附，达到动态吸附平衡，此时缓慢泵入过硫酸铵与盐酸组成的溶液B，吸附在纤维表面的分子发生聚合反应，形成聚苯胺大分子，包裹在纤维表面。通过调节工艺参数(苯胺浓度，聚合时间)来控制织物表面聚苯胺的沉积量及沉积状态，苯胺浓度会影响苯胺分子在织物表面的吸附状态，进而影响表面苯胺分子的聚合状态；聚合时间影响织物表面聚苯胺的沉积量，聚合时间越长，沉降量越大。该方法沉积的聚苯胺与纤维表面分子存在强的分子间作用力，可有效保证聚苯胺在纤维表面的固着牢度。所获织物的红外发射率在0.50～0.85(8～14μm)，电导率为0.001～0.1S/cm。第二步：刮涂法，首先是制备聚苯胺涂料，即无粘合剂的聚苯胺溶液，涂料中的聚苯胺不是分散的聚苯胺纳米颗粒，而是溶解状态的聚苯胺分子。随后，将聚苯胺涂料刮涂在经第一步整理后的织物上。通过调节涂料中聚苯胺的添加量和刮涂次数来控制织物表面聚苯胺的刮涂厚度。所获织物的红外发射率0.3～0.56(8～14μm)，电导率为1～12S/cm。根据相似相溶原理，涂料中的聚苯胺分子会与织物表面化学沉积的聚苯胺分子产生强的分子间作用力，同时，在刮涂过程中，涂料中的溶解剂能够溶解织物表面化学沉积的聚苯胺分子，使其变为微溶解状态，增加了两相间分子相互缠结的几率，使得表层涂敷的聚苯胺能够与底层沉积的聚苯胺产生强的结合力。通过本发明所述的两步法，在不引入粘合剂的情况下，可制备出红外发射率低、可导电的聚苯胺复合织物。由于织物具有导电性，因此，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。
有益效果
(1)本发明的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，采用两步处理技术，首先，采用原位化学沉积法，使吸附于织物表面的苯胺原位聚合并沉积在纤维表面，形成底层聚苯胺涂层，底层聚苯胺涂层与纤维的作用力强；随后，采用刮涂法，刮涂聚苯胺涂料于底层聚苯胺表面，相似相溶原理，溶解在涂料中的聚苯胺分子与底层聚苯胺产生强烈的分子间作用力，固着在底层聚苯胺涂层之上，无需粘合剂的加入，即可实现表层聚苯胺的牢固黏附，同时，刮涂聚苯胺涂料也大大提升了织物表面导电通路的连续性，使得自由电子的流动性更高，红外发射率更低；
(2)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。在通电的情况下，织物的发射率会随着通电时间和电压发生变化，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。同时，织物表面的聚苯胺还具有电磁屏蔽的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
芳纶织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为90℃，煮练时间为2h)，将织物经浓度为10％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括10份苯胺，4份的盐酸，85份的去离子水；
溶液B(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括20份的过硫酸铵，4份的盐酸，75份的去离子水；
溶液C(PVA与盐酸的混合水溶液过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括0.5份的PVA，4份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至3℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:30投入体系中处理1h(苯胺分子以分子态吸附在碱化后织物中纤维的表面)；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为6h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在40℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物24h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.8:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括3份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，25份氯仿，75份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为8次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为4μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.312，电导率为11.12S/cm。
实施例2
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
蚕丝织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为80℃，煮练时间为1.5h)，将织物经浓度为1％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括2份苯胺，3.2份的盐酸，95份的去离子水；
溶液B(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括4份的过硫酸铵，3.2份的盐酸，95份的去离子水；
溶液C(PVA与盐酸的混合水溶液)中包括0.1份的PVA，3.2份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至4℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:30投入体系中处理1h；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为1h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在60℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物6h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.5:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括1份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，20份氯仿，70份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为1次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为1.5μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.561，电导率为1.32S/cm。
实施例3
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
涤纶织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为90℃，煮练时间为1h)，将织物经浓度为3％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括3份苯胺，3.3份的盐酸，93份的去离子水；
溶液B(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括6份的过硫酸铵，3.3份的盐酸，91份的去离子水；
溶液C(PVA与盐酸的混合水溶液)中包括0.3份的PVA，3.6份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至5℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:25投入体系中处理1h；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为2h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在60℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物12h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.4:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括2份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，23份氯仿，73份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为5次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为2.5μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.492，电导率为3.21S/cm。
实施例4
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
锦纶织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为60℃，煮练时间为2h)，将织物经浓度为1％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括4份苯胺，3.4份的盐酸，90份的去离子水；
溶液B(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括10份的过硫酸铵，3.3份的盐酸，87份的去离子水；
溶液C(PVA与盐酸的混合水溶液)中包括0.35份的PVA，3.7份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至2℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:20投入体系中处理1h；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为3h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在60℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物12h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.6:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括2份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，23份氯仿，73份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为7次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为3.5μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.423，电导率为6.01S/cm。
实施例5
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
腈纶织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为100℃，煮练时间为0.5h)，将织物经浓度为5％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括7份苯胺，3.7份的盐酸，87份的去离子水；
溶液B(PVA与盐酸的混合水溶液)中包括14份的过硫酸铵，3.7份的盐酸，80份的去离子水；
溶液C(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括0.4份的PVA，3.8份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至2℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:35投入体系中处理1h；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为4h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在60℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物18h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.7:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括2.5份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，24份氯仿，74份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为8次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为4.5μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.401，电导率为8.17S/cm。
实施例6
一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，具体步骤为：
(1)原料的准备
羊毛织物的碱化处理：采用煮练工艺(煮练温度为80℃，煮练时间为1h)，将织物经浓度为3％的氢氧化钠水溶液处理得到碱化后织物；
溶液A(苯胺与盐酸的混合水溶液)中包括9份苯胺，3.9份的盐酸，83份的去离子水；
溶液B(过硫酸铵与盐酸的混合水溶液)中包括18份的过硫酸铵，3.9份的盐酸，78份的去离子水；
溶液C(PVA与盐酸的混合水溶液)中包括0.45份的PVA，3.9份的盐酸，95份的去离子水。
(2)先将溶液C注入溶液A中，然后将体系温度降温至5℃；随后将碱化后织物按照浴比为1:40投入体系中处理1h；
(3)将溶液B恒流泵入步骤(2)中的体系中，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应，反应时间为5h，形成聚苯胺大分子，然后采用乙醇和水对织物分别清洗一次，在60℃下真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
同时，搜集上述反应中的体系中未固着在织物表面的聚苯胺沉淀物，用氨水(浓度为200g/L)浸泡聚苯胺沉淀物24h，去离子水充分清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；接着将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比为0.8:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；聚苯胺涂料包括3份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，25份氯仿，75份间甲酚。
(4)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为10次，60℃烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
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厚度为5μm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；在8～14μm波段下，低发射率聚苯胺复合织物的红外发射率为0.375，电导率为9.77S/cm。

Claims (9)

1.一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征是：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，得到低发射率聚苯胺复合织物；
所述碱化后织物是指经煮练工艺处理后得到的织物；
所述织物为芳纶、涤纶、锦纶、腈纶和羊毛中的一种；
所述在碱化后织物表面原位复合聚苯胺大分子是指：苯胺分子以分子态吸附在碱化后织物中纤维的表面后，苯胺分子与过硫酸铵在碱化后织物表面发生聚合反应形成聚苯胺大分子；
所述聚苯胺涂料为聚苯胺分子的有机溶解液；所述聚苯胺涂料中不含有粘合剂；
所述聚苯胺涂料是将樟脑磺酸掺杂的聚苯胺溶于溶液D中制成；溶液D为氯仿与间甲酚的混合溶液；
所述低发射率聚苯胺复合织物是指织物在8-14μm波段下的红外发射率为0.3～0.492。
2.根据权利要求1所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，所述碱化后织物的制备过程为：采用煮练工艺，将织物经质量浓度为1～10％的氢氧化钠水溶液处理得到；煮练温度为60～100℃，煮练时间为0.5～2.0h。
3.根据权利要求1所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：
(1)将溶液C注入溶液A中，并将体系温度降温至5℃以下；将碱化后织物投入所述体系中；
所述溶液C为PVA与盐酸的混合水溶液；所述溶液A为苯胺与盐酸的混合水溶液；
(2)将溶液B恒流泵入步骤(1)得到的体系中，反应一段时间后，对织物进行清洗，真空烘干，制得聚苯胺原位复合织物；
所述溶液B为过硫酸铵与盐酸的混合水溶液；
(3)将聚苯胺涂料刮涂在聚苯胺原位复合织物表面，刮涂次数为n次，一定条件下烘干织物，制得低发射率聚苯胺复合织物。
4.根据权利要求3所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碱化后织物与所述体系的浴比为1:20～1:40；
溶液A中包括1～10份苯胺，3～4份的盐酸，85～95份的去离子水；
溶液C中包括0.1～0.5份的PVA，3～4份的盐酸，95～97份的去离子水。
5.根据权利要求3所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，溶液B中包括4～20份的过硫酸铵，3～4份的盐酸，75～95份的去离子水；一段时间为1～6h；清洗是采用乙醇和水分别清洗一次；真空烘干的温度为40～60℃。
6.根据权利要求3所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，聚苯胺涂料包括1～3份樟脑磺酸掺杂的聚苯胺，20～25份氯仿，70～75份间甲酚，n的取值范围为1～10。
7.根据权利要求6所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法，其特征在于，樟脑磺酸掺杂的聚苯胺的制备过程为：先用氨水浸泡聚苯胺沉淀物6～24h，过滤，再用去离子水清洗滤渣，制得本征态聚苯胺；最后将樟脑磺酸与本征态聚苯胺按照质量比0.2:1～0.8:1混合并研磨，得到樟脑磺酸掺杂的聚苯胺；
聚苯胺沉淀物为步骤(2)中收集的未负载在织物表面的沉淀物。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的一种低发射率聚苯胺复合织物的制备方法制备的低发射率聚苯胺复合织物，其特征是：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主要由织物及其纤维表面的聚苯胺大分子构成；
所述聚苯胺涂层的厚度为0.5～5μm；
所述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。
9.根据权利要求8所述的一种低发射率聚苯胺复合织物，其特征在于，低发射率聚苯胺复合织物的电导率为1～12S/cm。
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