【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变纤维及其在热管理方面应用的，尤其涉及一种高焓值的相变纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
1、相变纤维，又称为蓄热调温功能纤维，是一种结合相变材料技术与纤维制造技术，利用恒温状态下相变过程中释放或吸收潜热的特性开发出来的一种智能纤维。
2、相变纤维能够自动感知环境温度的变化实现智能调节温度，当相变材料感受到外界温度变化时，会自动从外界吸收或释放热量，在人体皮肤与相变纤维纺织品之间形成一个基本稳定的微气候，进而实现温度双向调节的功能。即当人体皮肤的温度达到相变纤维材料的温度阈值时，相变材料会从固态转变为液态，进而吸收微气候中的热量，达到降低温度制冷的作用；反之，当人体皮肤表面的温度低于相变材料的温度阈值时，相变材料会从液体转变为固体，从而向微气候释放热量来减小温度的变化，起到保温的作用。
3、相变纤维的常规制备方法包括：1）微胶囊法：通过微胶囊技术利用高分子将相变材料封装起来，然后将含有相变材料的微胶囊与聚合物共混纺丝或者对织物进行涂层，但是该方法存在纤维焓值较低，强度较差等问题；2）共混法：将相变材料与聚合物直接共混进行纺丝，该方法较为简单但存在相变热焓低、相变易泄漏和纤维强度低等问题；3）填充法：先制备得到中空的纤维，然后通过浸渍或采用微量注射泵将相变材料填充到中空纤维的空腔中，得到包含有相变材料的复合纤维，该方法操作较为繁杂，且相变材料很容易填充不均匀，影响纤维力学强度以及相变功能发挥。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技
2、第一方面，本专利技术提供一种相变纤维，包括封装在sebs和hdpe构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料。
3、本专利技术所述sebs是以聚苯乙烯为末端段、以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。其与高级脂肪烃类相变材料（也可称之为石蜡类相变材料）具有较好的相容性。所述hdpe即为高密度聚乙烯，分子量范围在40000~300000，具有热塑性。
4、本专利技术采用构建sebs和hdpe互穿网络结构骨架限域封装高级脂肪烃类相变材料，可以实现相变材料的均匀分散和稳定定形，不易泄露，且制得的相变纤维具有良好的机械强度。
5、需要说明的是，本专利技术的封装是指相变材料小分子进入sebs和hdpe互穿网络结构骨架内（此方法为物理交联法）从而被限域封装，与现有技术中的填充法不同，即不是sebs和hdpe先制成中空纤维再填充相变材料。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为40~85%，优选为50-65%，其中，相变材料的封装量以相变纤维的总质量为计算基准。
7、进一步优选地，sebs和hdpe的质量比为1-30，更优选为1:2-2.5。
8、本专利技术研究发现，将sebs和hdpe的质量比控制在上述范围内，有利于获得更高焓值以及相变材料能够均匀封装的相变纤维。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡类相变材料中的一种或多种。
10、其中，用于纺织调温纤维的石蜡主要是含有12-24个碳原子的直链烃，其相变温度为16-70℃，相变潜热为100-300kj/㎏。石蜡类相变材料的优点是无毒性、无腐蚀、对环境友好，相变潜热大，过冷度小，不偏析，性能稳定性高，且由于石蜡类化合物是石油精练的副产品，故其价格尤为低廉。
11、进一步优选地，本专利技术所述相变纤维还包括碳材料，所述碳材料先分散至所述高级脂肪烃类相变材料中再借助sebs和hdpe的互穿网络结构骨架进行限域封装。
12、本专利技术通过碳材料赋能制备高导热烯碳相变纤维并增强相变储热能力与纤维机械强度。
13、优选地，所述碳材料选自碳纳米管、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、纳米碳纤维、石墨烯量子点等中的一种或多种，所述碳材料的添加量为0.01-35wt%，优选为0.01-15wt%。所述添加量以相变纤维的总质量为计算基准。其中，碳纳米管可以为长切碳纳米管，也可以为短切碳纳米管。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述碳材料为碳纳米管，添加量为0.01-35wt%，优选为0.1-6wt%。
15、第二方面，本专利技术提供上述烯碳相变纤维的制备方法。
16、本专利技术提供的制备方法包括：将高级脂肪烃类相变材料依次与sebs和hdpe混合均匀，在140~350℃的温度条件下密炼，随后在室温条件下冷却后机械破碎成均匀颗粒，借助双螺杆挤出机与卷绕收丝设备实现纤维拉伸牵引卷绕稳定定形。
17、优选地，当包括碳材料时，将碳材料通过超声空化的方式均匀分散在液体的高级脂肪烃类相变材料中依次与sebs和hdpe均匀混合，在140~350℃的温度条件下密炼，密炼结束后在室温条件下冷却后机械破碎成均匀颗粒，借助双螺杆挤出机与卷绕收丝设备实现纤维拉伸牵引卷绕稳定定形。
18、本专利技术在密炼过程中，通过高温作用使得各组分软化流动，相变材料小分子进入sebs和hdpe互穿网络结构骨架中（此方法为物理交联法），随后经过冷却与拉伸实现限域封装牵引定形，即本专利技术借助sebs和hdpe的互穿网络结构骨架限域封装定型相变小分子，解决固液相变材料的泄露问题。颗粒化的复合相变材料在经过双螺杆挤出机的过程中，聚合物分子链被拉伸取向结晶以及空化作用进一步巩固了相变材料的稳定定型。另外，进一步优选地，本专利技术通过碳材料赋能能够实现相变纤维的焓值提升与机械强度增强；通过这种方法获得的相变纤维，制备方法简单，且质量可控性高。
19、进一步地，本专利技术所述相变纤维的粒径通常控制在100~300微米范围内，且纤维粒径尺寸能够可以根据实际应用场景调节。
20、具体地，在本专利技术一些实施例中，通过高倍率超声空化作用将碳纳米管均匀分散在液态相变材料中，然后将复合材料与sebs和hdpe在高温条件下进行密炼，在室温条件下冷却后破碎成均匀颗粒，将颗粒状复合相变材料借助双螺杆挤出机与卷绕收取设备实现纤维拉伸牵引卷绕稳定定形。
21、进一步地，所述密炼的持续时间为30-120分钟。
22、进一步地，经过所述破碎后，得到平均粒径≤2mm的复合相变材料颗粒。
23、进一步地，所述双螺杆挤出机与收丝卷绕设备的参数设置包括：温度区间为100~350℃，优选为140~300℃，挤出速度为0.1~50 m/min，优选为0.1~10m/min，卷绕收丝的速度为5~100m/min，优选为5~50m/min。
24、第三方面，本专利技术提供上述相变纤维在智能调温纺织品以及柔性可穿戴领域中的应用。
25、本专利技术提供了一种高焓值的相变纤维及其制备方法和应用，通过构建sebs和hdpe互穿网络结构骨架限域封本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种相变纤维，其特征在于，包括封装在SEBS和HDPE构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料。
2.根据权利要求1所述的相变纤维，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为40~85%。
3.根据权利要求2所述的相变纤维，其特征在于，所述SEBS和HDPE的质量比为1:1~30。
4.根据权利要求1-3任一项所述的相变纤维，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的相变纤维，其特征在于，所述相变纤维还包括碳材料，所述碳材料先分散至所述高级脂肪烃类相变材料中再封装在SEBS和HDPE互穿网络结构骨架中，所述碳材料选自碳纳米管、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、纳米碳纤维、石墨烯量子点中的一种或多种，所述碳材料的添加量为0.01-35wt%。
6.权利要求1-5任一项所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，包括：将高级脂肪烃类相变材料依次与SEBS和HDPE混合均匀，在140~350℃的温度条件下密炼，随后在室温条件
7.根据权利要求6所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，所述密炼的持续时间为30-120分钟。
8.根据权利要求6所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，经过所述破碎后，得到平均粒径≤2mm的复合相变材料颗粒。
9.根据权利要求6所述的相变纤维的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机与所述卷绕收丝设备的参数设置包括：温度区间为100~350℃，挤出速度为0.1~50m/min，卷绕收丝的速度为5~100m/min。
10.权利要求1-5任一项所述的相变纤维或由权利要求6-9任一项所述的制备方法制备得到的相变纤维在智能调温纺织品以及柔性可穿戴领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种相变纤维，其特征在于，包括封装在sebs和hdpe构建的互穿网络结构骨架中的高级脂肪烃类相变材料。
2.根据权利要求1所述的相变纤维，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料的封装量为40~85%。
3.根据权利要求2所述的相变纤维，其特征在于，所述sebs和hdpe的质量比为1:1~30。
4.根据权利要求1-3任一项所述的相变纤维，其特征在于，所述高级脂肪烃类相变材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的相变纤维，其特征在于，所述相变纤维还包括碳材料，所述碳材料先分散至所述高级脂肪烃类相变材料中再封装在sebs和hdpe互穿网络结构骨架中，所述碳材料选自碳纳米管、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、纳米碳纤维、石墨烯量子点中的一种或多种，所述碳材料的添加量为0.01-35wt%。
6.权利要求1-5任一项所...
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