本發(fā)明屬于智能材料，具體涉及到一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前研究背景下，溫變纖維材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于紡織、醫(yī)藥和建筑等領(lǐng)域，能夠根據(jù)環(huán)境溫度變化而改變顏色。然而，傳統(tǒng)的溫變纖維在溫度響應(yīng)速度和顏色轉(zhuǎn)換的可控性方面存在一定的局限性。為了提高這一類材料的性能，本發(fā)明結(jié)合了鐵粉和聚二甲基硅氧烷(pdms)作為基體材料，并創(chuàng)新性地將電磁感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)用于溫變纖維材料的設(shè)計(jì)和制造。

2、傳統(tǒng)的溫變纖維依賴于熱源，如人體溫度或環(huán)境熱量，觸發(fā)材料的顏色變化。由于缺乏對熱源的有效控制，這類材料在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常面臨溫度變化響應(yīng)遲緩、無法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)等問題。因此，提升溫變纖維對溫度變化的響應(yīng)速度及其在不同場景中的應(yīng)用潛力成為研究重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：包括，

5、聚二甲基硅氧烷和固化劑混合均勻，加入100～150μm粒徑的鐵粉，攪拌后抽真空得到紡絲母液；

6、熱致變色微膠囊加入紡絲母液中，混合均勻后即得到鐵粉感應(yīng)熱致變色的紡絲液；

7、鐵粉感應(yīng)熱致變色的紡絲液裝入注射器并在推進(jìn)器的推動(dòng)下，通過針孔注入到凝固浴中，最終制備得到聚二甲基硅氧烷纖維；

8、其中，所述鐵粉相較于聚二甲基硅氧烷纖維的添加量為5～10wt％。

9、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述鐵粉相較于聚二甲基硅氧烷纖維的添加量為5wt％。

10、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述聚二甲基硅氧烷與固化劑的質(zhì)量比為9～10:1。

11、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述攪拌的時(shí)間為8～10min，抽真空的時(shí)間為30～50min。

12、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述熱致變色微膠囊為紅色，變色溫度為30～42℃。

13、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述致變色微膠囊的含量為紡絲液質(zhì)量的2.5～4wt％。

14、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述針孔的規(guī)格為18～19g。

15、作為本發(fā)明所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述凝固浴為100～125℃的油浴。

16、作為本發(fā)明的另一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維制備方法制備得到的聚二甲基硅氧烷纖維。

17、本發(fā)明的再一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維在智能紡織品、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療熱療和動(dòng)態(tài)視覺顯示中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明有益效果：

19、(1)本發(fā)明通過將鐵粉與溫變顏料和pdms基體相結(jié)合，開發(fā)出電磁感應(yīng)溫變纖維，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程非接觸式快速控制溫度和顏色變化。

20、(2)與傳統(tǒng)溫變材料相比，本發(fā)明所制備的纖維具有更快的響應(yīng)速度、更高的靈活性和可塑性，并且能夠用于紡織品、智能服飾、醫(yī)藥以及溫度監(jiān)控系統(tǒng)中，極大拓展了其應(yīng)用場景，提升了材料的智能化性能和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述鐵粉相較于聚二甲基硅氧烷纖維的添加量為5wt％。

3.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷與固化劑的質(zhì)量比為9～10:1。

4.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述攪拌的時(shí)間為8～10min，抽真空的時(shí)間為30～50min。

5.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述熱致變色微膠囊為紅色，變色溫度為30～42℃。

6.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述熱致變色微膠囊的含量為紡絲液質(zhì)量的2.5～4wt％。

7.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述針孔的規(guī)格為18～19g。

8.如權(quán)利要求1所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維的制備方法，其特征在于：所述凝固浴為100～125℃的油浴。

9.如權(quán)利要求1～8任一所述的制備方法制備得到的一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維。

10.如權(quán)利要求9所述的鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維在智能紡織品、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療熱療和動(dòng)態(tài)視覺顯示中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鐵粉感應(yīng)熱致變色的聚二甲基硅氧烷纖維及其制備方法，包括，在聚二甲基硅氧烷和固化劑的混合乳液中加入鐵粉以及熱致變色微膠囊，從而賦予聚二甲基硅氧烷纖維以快速響應(yīng)的熱致變色的功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程非接觸式快速控制溫度和顏色變化。相較于傳統(tǒng)溫變材料，本發(fā)明制備的纖維具有更快的響應(yīng)速度、更高的靈活性和可塑性，并且拓展了應(yīng)用的場景，能夠用于紡織品、智能服飾、醫(yī)藥以及溫控等領(lǐng)域，增加了材料的智能化和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：晉陽,王賢林,張典堂,李曉強(qiáng),高德康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8