论文部分内容阅读
随着材料科学和电子技术的快速发展,智能服装的功能越来越强,重量越来越轻,温度自适应加热服装将是智能服装领域的一个重要发展方向。加热服装中现有的加热织物由于加热元件裸露,因此其加热条件受到很大的局限性。 本课题提出了制作一种具有防水功能的柔性加热膜的方法。以KH550和KH570偶联剂对纳米SiC进行表面改性,将10%质量比的SiC/DMF溶液按一定的质量比加入到30%质量比PU/DMF溶液中,将得到的混合溶液浇注到银丝网状模型中,并采用玻璃棒将溶液刮平,随后放入40度烘箱中3小时后即可制得加热膜。实验中采用粒度、红外光谱、SEM、AFM、Instron万能强力仪、TGA热重分析仪和表面红外温度图像对纳米SiC改性效果、SiC/PU膜的表面形貌、力学、热学和加热膜的加热等性能进行了系统的研究。实验结果显示:改性后纳米SiC能稳定存在溶液中,表面被偶联剂水解硅醇包覆,直径增大,颗粒表面空缺键减少,稳定性提高,自身团聚减少,KH570改性SiC平均颗粒直径为183.35nm,是未改性纳米SiC直径的1/6.9;改性后SiC红外光谱曲线上新增-NH2(2360)、-CH(3338)、-Si-O-Si(1100)等基团的特征吸收峰,SiC表面接枝上了硅烷偶联剂水解生成的硅醇,而SiC/PU膜的红外光谱曲线在873(SiC)、1100-1200(-Si-O、-C-N)、2376(-NH2)等处的吸收峰随着SiC含量的增大,峰的宽度、强度也逐渐增大;几种不同SiC含量的PU膜断裂强力和TGA测试数据结果显示,当PU膜的SiC含量在10%时其强力达到了最大值31.45N,其熔融温度和切点温度也达到了最大值362.68和412.71℃。红外温度图像显示随着银丝中电压的增加,其表面最高稳定温度相应增加,且表面最高温度与银丝的功率密度线性相关。集成银丝SiC/PU加热膜的表面最高温度随着消耗功率的增加而增加,在相同功率消耗下,随着SiC含量的增加,其表面最高平衡温度增加。 集成银丝的SiC/PU膜在电加热服装和其他需要柔性加热器场合具有非常广阔的应用前景。