具体技术细节
[0007] 本发明的目的在于提供一种具有加热功能的复合面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有加热功能的复合面料及其制备方法，复合面料的制备包括以下步骤：S1、以苯胺作为原材料通过聚合反应生产聚苯胺，对聚苯胺进行预处理获得纯净
的聚苯胺粉末；
S2、将聚丙烯纤维通过高温处理获得碳素纤维，将碳素纤维与聚苯胺粉末混合、干
燥、纺织、固化，获得导电纤维层；
S3、将聚酰亚胺粉末加入二甲亚砜溶剂中溶解形成涂层溶液，通过润湿设备涂抹
在导电纤维层上，冷却后获得加热层；
S4、通过热压工艺，利用热熔聚氨酯热塑性胶将加热层与棉面料复合成成品加热
面料。
[0009] 优选的，所述S1中纯净的聚苯胺粉末的制备方法如下：选择浓度为5mol/L的苯胺，将苯胺溶解在盐酸溶剂中，盐酸浓度为1mol/L，将溶液
加热至25℃，反应时间24h，向苯胺溶液中通入氧气，促使聚合反应发生，产生导电性的聚苯胺，反应结束后缓慢加入饱和食盐水，使溶液中的聚苯胺发生沉淀反应，过滤、洗涤、干燥，获得聚苯胺产物；
再结晶：将聚苯胺产物放入苯酚溶剂中加热至80‑100℃，将聚苯胺产物溶解在苯
酚溶剂中，随后冷却到0‑10℃，使聚苯胺产物再次结晶，过滤、洗涤、干燥，获得纯净的聚苯胺；
将纯净的聚苯胺通过粉碎机粉碎，过100‑140目筛，获得聚苯胺粉末，通过氧化还
原反应，可以在聚苯胺分子中引入或去除电子，从而调整其导电性。
[0010] 优选的，所述S2中碳素纤维的制备方法如下：将聚丙烯纤维暴露在高温环境中进行稳定化处理，温度设定在200℃‑300℃之间，
促使纤维石墨化，有机物会分解和挥发，使得纤维逐渐转变成石墨结构；
将石墨化的聚丙烯纤维在氮气惰性气体中加热至800‑3000℃，持续5‑40小时，获
得碳素纤维。
[0011] 优选的，所述S2中导电纤维层的制备方法如下：将聚苯胺颗粒与碳素纤维加入到搅拌机中，加入溶解溶剂和自由基引发剂，搅拌
混合速度为200‑500r/min，搅拌时间为1‑3h，获得混合物，将混合物干燥，干燥温度80‑120℃、干燥时间4‑12h；
将干燥后的混合物通过纺丝技术形成导电纤维，将导电纤维编织成导电纤维层；
通过热固化的方法对导电纤维层进行固化，将导电纤维层放置在烘箱中，温度设
定在180‑200℃，时间控制在40‑60min。
[0012] 优选的，所述S2中的溶解溶剂为15%‑30%的二甲基甲酰胺，自由基引发剂为0.5% ‑ 2%的过氧化苯甲酰，聚苯胺颗粒、碳素纤维、溶解溶剂和自由基引发剂按照重量比例为1：3：
0.6‑1.2：0.02‑0.08混合。
[0013] 优选的，所述S3中涂层溶液的聚酰亚胺的浓度为10%。
[0014] 优选的，所述S3中的润湿设备，将涂层溶液通过润湿设备浸润到导电纤维层上，使导电纤维层充分吸收涂层溶液，冷却后得到加热层。
[0015] 优选的，所述S4中热熔聚氨酯热塑性胶的制备过程：将聚氨酯预聚体、增塑剂和助剂加热到搅拌机中充分搅拌混合成混合物，混合物
中的聚氨酯预聚体含量为75%‑94%，增塑剂的含量为5%‑20%，助剂的含量为1%‑5%，将混合物加热至180‑200℃，持续30‑120min，促使聚氨酯预聚体发生聚合反应生成热熔聚氨酯热塑性胶；
聚氨酯预聚体由异氰酸酯与多元醇反应而成，增塑剂为二甲酸二丁酯或聚醚多元
醇，助剂为异氰酸酯和聚酸酯组成的固化剂。
[0016] 优选的，所述S4中热压工艺：先将棉面料铺设在工作台上，通过热熔胶涂布机将热熔聚氨酯热塑性胶均匀地涂
抹在棉面料的一面形成第一胶层，将加热层铺设在胶层的表面，再次使用热熔胶涂布机在加热层的表面均匀涂抹形成第二胶层，将另一个棉面料铺设在第二胶层的表面，得到预制面料；
将预制面料通过热压装置进行复合，热压温度设定为150‑200℃，热压压力设定为
0.5‑2MPa，热压时间设定为5‑30min，制得复合面料。
[0017] 1、本发明通过制得纯净的聚苯胺粉末作为导电聚合物，制备方法相对简单，降低了生产成本，并提高了制备的可扩展性，同时聚苯胺具有良好的导电性能，可以通过氧化还原反应，调控聚苯胺的导电性能，使其适应不同应用场景的要求，实现可调的电导率。
[0018] 2、本发明通过将聚苯胺颗粒与碳素纤维混合制得导电纤维，碳素纤维具有轻质、高强度和高模量等优异的机械性能，通过与聚苯胺的混合，可以改善导电纤维的机械性能，使其更具韧性和弯曲性，编织成导电纤维层后进行热固化，可以促使导电纤维层中的纤维之间形成更紧密的结合，从而增强整体的结构稳定性，这有助于提高导电纤维层的耐久性和抗变形能力。
[0019] 3、本发明通过将聚酰亚胺粉末加入二甲亚砜溶剂中溶解形成涂层溶液，将涂层溶液作为涂层涂抹在导电纤维层上形成加热层，使加热层具有优异的绝缘性能，同时能够使导电纤维层在高温环境下仍然保持结构稳定，增强导电纤维层的使用寿命。
[0020] 4、本发明通过制备热熔聚氨酯热塑性胶，热熔聚氨酯热塑性胶能够在热压过程中形成牢固的黏合，确保棉面料和导电纤维层之间的结合牢固，有助于提高复合材料的整体强度和耐久性，同时聚氨酯热塑性胶具有较低的密度，有助于轻量化设计。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权2项，从权-2项
1.一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：复合面料的制备包括以下步骤：
S1、以苯胺作为原材料通过聚合反应生产聚苯胺，对聚苯胺进行预处理获得纯净的聚苯胺粉末；
S2、将聚丙烯纤维通过高温处理获得碳素纤维，将碳素纤维与聚苯胺粉末混合、干燥、纺织、固化，获得导电纤维层；
S3、将聚酰亚胺粉末加入二甲亚砜溶剂中溶解形成涂层溶液，通过润湿设备涂抹在导电纤维层上，冷却后获得加热层；
S4、通过热压工艺，利用热熔聚氨酯热塑性胶将加热层与棉面料复合成成品加热面料。
2.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S1中纯净的聚苯胺粉末的制备方法如下：
选择浓度为5mol/L的苯胺，将苯胺溶解在盐酸溶剂中，盐酸浓度为1mol/L，将溶液加热至25℃，反应时间24h，向苯胺溶液中通入氧气，促使聚合反应发生，产生导电性的聚苯胺，反应结束后缓慢加入饱和食盐水，使溶液中的聚苯胺发生沉淀反应，过滤、洗涤、干燥，获得聚苯胺产物；
再结晶：将聚苯胺产物放入苯酚溶剂中加热至80‑100℃，将聚苯胺产物溶解在苯酚溶剂中，随后冷却到0‑10℃，使聚苯胺产物再次结晶，过滤、洗涤、干燥，获得纯净的聚苯胺；
将纯净的聚苯胺通过粉碎机粉碎，过100‑140目筛，获得聚苯胺粉末，通过氧化还原反应，可以在聚苯胺分子中引入或去除电子，从而调整其导电性。
3.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S2中碳素纤维的制备方法如下：
将聚丙烯纤维暴露在高温环境中进行稳定化处理，温度设定在200℃‑300℃之间，促使纤维石墨化，有机物会分解和挥发，使得纤维逐渐转变成石墨结构；
将石墨化的聚丙烯纤维在氮气惰性气体中加热至800‑3000℃，持续5‑40小时，获得碳素纤维。
4.根据权利要求3所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S2中导电纤维层的制备方法如下：
将聚苯胺颗粒与碳素纤维加入到搅拌机中，加入溶解溶剂和自由基引发剂，搅拌混合速度为200‑500r/min，搅拌时间为1‑3h，获得混合物，将混合物干燥，干燥温度80‑120℃、干燥时间4‑12h；
将干燥后的混合物通过纺丝技术形成导电纤维，将导电纤维编织成导电纤维层；
通过热固化的方法对导电纤维层进行固化，将导电纤维层放置在烘箱中，温度设定在
180‑200℃，时间控制在40‑60min。
5.根据权利要求4所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S2中的溶解溶剂为15％‑30％的二甲基甲酰胺，自由基引发剂为0.5％‑2％的过氧化苯甲酰，聚苯胺颗粒、碳素纤维、溶解溶剂和自由基引发剂按照重量比例为1：3：0.6‑1.2：0.02‑
0.08混合。
6.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S3中涂层溶液的聚酰亚胺的浓度为10％。
7.根据权利要求6所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S3中的润湿设备，将涂层溶液通过润湿设备浸润到导电纤维层上，使导电纤维层充分吸收涂层溶液，冷却后得到加热层。
8.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S4中热熔聚氨酯热塑性胶的制备过程如下：
将聚氨酯预聚体、增塑剂和助剂加热到搅拌机中充分搅拌混合成混合物，混合物中的聚氨酯预聚体含量为75％‑94％，增塑剂的含量为5％‑20％，助剂的含量为1％‑5％，将混合物加热至180‑200℃，持续30‑120min，促使聚氨酯预聚体发生聚合反应生成热熔聚氨酯热塑性胶；
聚氨酯预聚体由异氰酸酯与多元醇反应而成，增塑剂为二甲酸二丁酯或聚醚多元醇，助剂为异氰酸酯和聚酸酯组成的固化剂。
9.根据权利要求8所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：所述S4中热压工艺如下：
先将棉面料铺设在工作台上，通过热熔胶涂布机将热熔聚氨酯热塑性胶均匀地涂抹在棉面料的一面形成第一胶层，将加热层铺设在胶层的表面，再次使用热熔胶涂布机在加热层的表面均匀涂抹形成第二胶层，将另一个棉面料铺设在第二胶层的表面，得到预制面料；
将预制面料通过热压装置进行复合，热压温度设定为150‑200℃，热压压力设定为0.5‑
2MPa，热压时间设定为5‑30min，制得复合面料。
10.一种具有加热功能的复合面料，适用于权利要求1‑9任一项所述的一种具有加热功能的复合面料的制备方法，其特征在于：包括加热层，所述加热层的两侧涂抹有热熔聚氨酯热塑性胶，所述热熔聚氨酯热塑性胶远离加热层的一侧粘贴有棉面料，所述加热层由导电纤维层浸湿涂层溶液获得，导电纤维层由聚苯胺粉末与碳素纤维混合而成，涂层溶液由聚酰亚胺粉末与二甲亚砜溶剂混合而成。
