兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜、制备方法

本发明涉及纳米纤维膜材料，特别涉及一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜、制备方法及其应用。背景技术：1、近年来，利用“大气窗口”制备高红外发射特性材料，协同高太阳光反射率材料制备一种辐射制冷的材料已有大量研究，但目前制冷材料的应用主要还是集中在工业领域。在服装领域，材料除了具有降温性能外，还必须具备一定的服用舒适性。在材料的柔软度、透气性、透湿性能等方面都有一定要求。同时为了适应户外的应用，材料的防水性能也是必不可少。2、静电纺丝技术是纳米纤维制备的前沿技术，可以大规模生产出纤维直径超细、孔结构可控、润湿性可调的纳米纤维膜，为高性能疏水微孔膜的制造打开了大门。利用静电纺丝技术制备具有辐射制冷性能的纳米纤维膜，但多数纤维膜在穿着舒适度方面有限，尤其是难以平衡纤维膜的防水性和透气性。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜，该纤维膜在可降温的同时，具有高弹性、防水透气的优点。2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：3、一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜的制备方法，该方法包括如下步骤：s1、纺丝液制备：4、将热塑性聚氨酯(tpu)聚合物溶解于复合有机溶剂中，搅拌溶解之后加入聚二甲基硅氧烷(pdms)，继续搅拌加入无机纳米颗粒，搅拌溶解后得到纺丝液；5、以聚合物和复合有机溶剂的总重量为100％计，pdms的加入量为4％-16％；6、所述的无机纳米颗粒为二氧化硅颗粒、玻璃微珠中的一种，以聚合物和复合有机溶剂的总重量为100％计，无机纳米颗粒的加入量为0.1-1.0％；7、s2、纳米纤维膜制备：8、将s1的纺丝液进行静电纺丝，纺丝结束后将纳米纤维膜进行干燥。9、作为优选，所述复合有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮或四氢呋喃中的两种或两种以上。进一步优选的是，作为优选，复合有机溶剂中n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和四氢呋喃(thf)的质量比为1：1。10、作为优选，所述静电纺丝的推进速度为1.2ml/h，针尖至接收辊距离为12cm，纺丝电压为6-15kv。11、作为优选，以聚合物和复合有机溶剂的总重量为100％计，pdms的加入量为8％-12％。最佳值为12％。12、作为优选，无机纳米颗粒的加入量为0.3-0.5％。最佳值为0.5％。13、一种本发明所述的制备方法制得的纳米纤维膜。14、一种本发明所述兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜在降温高弹防水面料方面的应用。15、本发明以聚氨酯(tpu)和聚二甲基硅氧烷(pdms)为集体，添加功能性纳米颗粒，协同提升材料的太阳光反射率和红外发射率，同时低表面能的pdms赋予纤维膜一定的疏水性能；并利用静电纺丝法制造多孔结构的纤维膜，使薄膜具有透气性。16、电纺丝的优点在于能制作出具有网状结构的纳米纤维膜。使得纤维膜具有一定的透气性。本发明通过在纺丝液中加入低表面能化合物，在实现纤维膜的透气性的同时提升纤维膜的防水性。加入功能性纳米颗粒，协同提高纤维膜在“大气窗口”的红外发射性能和防水性能。多种功能附加使得辐射降温纳米纤维膜能够更好应用于纺织品邻域。技术特征：1.一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述复合有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮或四氢呋喃中的两种或两种以上。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：复合有机溶剂中n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和四氢呋喃(thf)的质量比为1：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝的推进速度为1.2ml/h，针尖至接收辊距离为12cm，纺丝电压为6-15kv。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以聚合物和复合有机溶剂的总重量为100％计，pdms的加入量为8％-12％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：无机纳米颗粒的加入量为0.3-0.5％。7.一种权利要求1所述的制备方法制得的纳米纤维膜。8.一种权利要求7所述兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜在降温高弹防水面料方面的应用。技术总结本发明涉及纳米纤维膜材料技术领域，特别涉及一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜、制备方法及其应用。一种兼具防水透气辐射制冷的纳米纤维膜的制备方法，该方法包括如下步骤：S1、纺丝液制备：将热塑性聚氨酯(TPU)聚合物溶解于复合有机溶剂中，搅拌溶解之后加入聚二甲基硅氧烷(PDMS)，继续搅拌加入无机纳米颗粒，搅拌溶解后得到纺丝液；S2、纳米纤维膜制备：将S1的纺丝液进行静电纺丝，纺丝结束后将纳米纤维膜进行干燥。该纤维膜在可降温的同时，具有高弹性、防水透气的优点。技术研发人员：胡毅,龚盈珍,马颖媛受保护的技术使用者：浙江理工大学技术研发日：技术公布日：2024/8/13