一种隔热覆盖物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔热覆盖物及其制备方法，覆盖物至少包括一层隔热层，以及外层面料与里层面料作为保护层，隔热层包含由气凝胶与发泡材料制成的隔热复合材料。隔热复合材料的热传导系数可低至0.0164W/(m·K)，小于空气的0.026W/(m·K)。隔热复合材料的密度小于0.2g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种隔热覆盖物及其制备方法
本专利技术涉及一种隔热覆盖物，特别是一种含有由气凝胶与发泡材料制成的复合材料夹层的三层复合隔热覆盖物及其制备方法，属于新材料

技术介绍
气凝胶是一种以孔结构为特征，并且以网状结构支撑的材料，结构上80％以上是空气，具有极低的密度并且具有非常好的隔热效果，是迄今为止最轻、绝热性能最好的材料。因此，气凝胶在工业、建筑、交通运输、冷链物流领域都有广泛的应用，具有较大的军用与民用价值。气凝胶在服装上应用较少，主要是由于目前所合成的气凝胶大多都比较脆，表面极易破碎而产生粉尘，又由于气凝胶密度极低，产生的粉尘极其容易溢出，这是限制气凝胶在服装上应用的一个重要原因。为解决这一问题，一般将气凝胶粉末复合在其他基材中。比较多的是将气凝胶粉末复合成气凝胶毡，通过无机纤维毡吸收气凝胶溶液，在超临界二氧化碳下进行干燥成型，制成气凝胶毡，毡的表面进行覆膜处理防止气凝胶粉末溢出。这虽然在一定程度上解决了气凝胶粉末溢出问题，但在加工裁剪过程中仍会有气凝胶粉溢出的问题。气凝胶粉末在基材上的分布如扫描电子显微镜图片(图2与图3)所示，气凝胶粉末只是简单地分布在纤维之间，并未得到有效的固着，因此粉尘溢出问题并未能得到根本性的解决。此外，气凝胶毡的重量比较重，2mm厚度的克重为360g/m2，且透气性与柔软性相对较差，这极大地降低了服装的穿着舒适性，也没有最佳地利用最轻固体——气凝胶密度最小的这一特性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：现有服装用气凝胶复合材料中气凝胶粉尘容易溢出；气凝胶复合材料作为衣服面料使用，其柔软性差、相对较重；此种复合材料制成的服装，穿着舒适性与功能性都有待进一步提高。为了解决上述技术问题，本专利技术利用由气凝胶与发泡材料制成的复合材料做中间层，根据不同使用环境，选取合适的里层面料与外层面料进行多层贴合，形成一种可直接裁剪制作各种纺织品的气凝胶复合面料，主要可用于时装、家纺、军装、睡袋等。具体技术方案如下：一种隔热覆盖物，至少包括一层隔热层，隔热层包含由气凝胶与发泡材料制成的隔热复合材料。隔热复合材料的热传导系数小于0.040W/(m·K)。隔热复合材料的密度小于0.2g/cm3。进一步地，覆盖物还包括至少一层保护层，保护层通过连续或不连续连接方式与隔热层相连。进一步地，覆盖物还包括位于保护层和隔热层之间的耐水层，耐水层选用多孔的PU膜、TPU膜、PTFE膜或者e-PTFE膜之中的一种。更进一步地，保护层选用外层面料与里层面料，隔热层位于外层面料和里层面料之间，隔热层通过不连续粘胶方式分别与外层面料及里层面料相连。粘胶选用点状胶水或热熔胶，其中，点状胶水包括但不限于PU胶水、含有丙烯酸树脂或其他化学成份的胶水，热熔胶选自TPU、PU、PUR、PA、PES、EVA、PO、PE、TPE热熔胶中的一种。优选地，粘胶选用PU胶水、TPU或PA热熔胶中的一种。进一步地，对隔热层进行打孔处理，孔径大小0.01mm-2mm。进一步地，外层面料或里层面料之中的至少一层在经向和纬向的弹性伸长率小于隔热层的弹性伸长率。外层面料、里层面料和隔热层三者在经纬向的缩水率正负偏差在2％以内。进一步地，气凝胶选用碳气凝胶颗粒或者二氧化硅气凝胶颗粒，发泡材料选用聚酰亚胺、聚氨酯或丁腈橡胶为主体的发泡材料。优选地，气凝胶选用二氧化硅气凝胶颗粒，发泡材料选用聚酰亚胺为主体发泡材料，部分或者全部二氧化硅气凝胶颗粒分布在发泡材料的泡壁。上述隔热覆盖物的制备方法主要有四种，第一种方法包括如下步骤：步骤1.1，分别在里层面料、外层面料各自与隔热层贴合的一面均匀涂布点状胶水；或者，在隔热层的两面涂布点状胶水；步骤1.2，隔热层置于里层面料和外层面料之间并贴合，然后室温固化24-48小时，或在40-90℃下固化1-4小时。使用复合机进行面料贴合操作，温度和固化时间视胶水成份以及里层面料与外层面料材质而定。室温一般是指25℃左右。第二种方法包括如下步骤：步骤2.1，分别在里层面料、外层面料各自与隔热层贴合的一面均匀涂布热熔胶点；或者，在隔热层的两面涂布热熔胶点；步骤2.2，隔热层置于里层面料和外层面料之间，共同经过压烫贴合，压烫工艺参数：温度120-180℃，时间8-18秒，压力1.5-3.5kg/cm2。第三种方法包括如下步骤：步骤3.1，在里层面料与隔热层贴合的一面均匀涂布热熔胶点；步骤3.2，隔热层与里层面料叠合，共同经过第一次压烫贴合，第一次压烫工艺参数：温度120-180℃，时间8-18秒，压力1.5-3.5kg/cm2；步骤3.3，在外层面料与隔热层贴合的一面均匀涂布热熔胶点；步骤3.4，已贴合里层面料的隔热层与外层面料叠合，共同经过第二次压烫贴合，第二次压烫工艺参数：温度120-180℃，时间8-18秒，压力1.5-3.5kg/cm2。第四种方法包括如下步骤：步骤4.1，在隔热层的两面涂布热熔胶点；步骤4.2，隔热层与里层面料叠合，共同经过第一次压烫贴合，第一次压烫工艺参数：温度120-180℃，时间8-18秒，压力1.5-3.5kg/cm2；步骤4.3，已贴合里层面料的隔热层与外层面料叠合，共同经过第二次压烫贴合，第二次压烫工艺参数：温度120-180℃，时间8-18秒，压力1.5-3.5kg/cm2。本专利技术的有益效果是：本专利技术的隔热覆盖物是选择合适的面料与柔软型气凝胶复合材料进行贴合制成，整体仍保持轻盈且柔软的特性，其中气凝胶粉末不会溢出，提高了气凝胶材料使用的灵活性；此种隔热覆盖物制成市场还未曾有的一类新型面料，可直接做服装面料使用，大大提高了成衣穿着的舒适性与功能性。附图说明图1是本专利技术一个较佳实施例中的隔热覆盖物的整体结构示意图；图2是现有技术中的气凝胶毡的显微结构照片(较低倍率)；图3是现有技术中的气凝胶毡的显微结构照片(较高倍率)，其中，条状物是纤维毡，其上颗粒物是气凝胶粉末；图4是本专利技术一个较佳实施例中的隔热复合材料的显微结构照片(较低倍率)；图5是本专利技术一个较佳实施例中的隔热复合材料的显微结构照片(较高倍率)，其中显灰白色的颗粒是气凝胶。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。现有服装用气凝胶复合材料存在以下诸多问题：1.气凝胶粉尘溢出的情况居多；2.气凝胶粉末复合到气凝胶毡中，导致柔软性差；3.相对较重，并没有有效地发挥气凝胶是最低密度材料的特点；4.将气凝胶复合材料仅作为一种填充材料使用，具有一定的局限性。本专利技术使用气凝胶复合材料制成的复合面料，不仅仅是填充材料。本专利技术中的气凝胶复合面料至少包括一层隔热层，隔热层包含由气凝胶与发泡材料制成的隔热复合材料，隔热复合材料的热传导系数小于0.040W/(m·K)。隔热层可完全由这种隔热复合材料制成。或者，以隔热复合材料为主要材料，再添附其他辅助材料，例如，将大片的隔热复合材料分割成小块，再用粘合剂粘合，粘合剂作为骨架以增加强度，但这会降低隔热性能。隔热是指在热量传递过程中，热量从温度较高空间向温度较低空间传递时由于传导介质的变化导致的单位空间温度变化变小，从而阻滞热传导的物理过程。能起到上述隔热作用的材料为隔热材料。本专利技术中，隔热材料包括以下形式的覆盖物：薄膜、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热覆盖物，其特征在于，所述覆盖物至少包括一层隔热层，所述隔热层包含由气凝胶与发泡材料制成的隔热复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种隔热覆盖物，其特征在于，所述覆盖物至少包括一层隔热层，所述隔热层包含由气凝胶与发泡材料制成的隔热复合材料。2.根据权利要求1所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述隔热复合材料的热传导系数小于0.040W/(m·K)。3.根据权利要求1所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述隔热复合材料的密度小于0.2g/cm3。4.根据权利要求1所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述覆盖物还包括至少一层保护层，所述保护层通过连续或者不连续连接方式与所述隔热层相连。5.根据权利要求4所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述保护层选用外层面料与里层面料，所述隔热层位于所述外层面料和所述里层面料之间，所述隔热层通过不连续粘胶方式分别与所述外层面料及所述里层面料相连。6.根据权利要求5所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述粘胶选用点状胶水或热熔胶；其中，所述点状胶水选自PU胶水或含有丙烯酸树脂成份的胶水，所述热熔胶选自TPU、PU、PUR、PA、PES、EVA、PO、PE、TPE热熔胶中的一种。7.根据权利要求6所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述粘胶选自点状PU胶水、TPU或PA热熔胶中的一种。8.根据权利要求5所述的隔热覆盖物，其特征在于，对所述隔热层打孔，孔径范围是0.01mm-2mm。9.根据权利要求5所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述外层面料或所述里层面料之中的至少一层在经向和纬向的弹性伸长率都小于所述隔热层的弹性伸长率。10.根据权利要求5所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述外层面料、所述里层面料和所述隔热层三者在经纬向的缩水率正负偏差在2％以内。11.根据权利要求4所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述覆盖物还包括位于所述保护层和所述隔热层之间的耐水层，所述耐水层选用多孔的PU膜、TPU膜、PTFE膜或者e-PTFE膜之中的一种。12.根据权利要求1～11任意一项所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述气凝胶选用碳气凝胶颗粒或者二氧化硅气凝胶颗粒，所述发泡材料选用聚酰亚胺、聚氨酯或丁腈橡胶为主体发泡材料。13.根据权利要求12所述的隔热覆盖物，其特征在于，所述气凝胶选用二氧化硅气凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：严杰，赵林，黄政清，张雪，
申请(专利权)人：疏博上海纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31